[发明专利]一种适用于四维增材制造技术的可编程聚氨酯材料

权利要求书

1.一种适用于四维增材制造技术的可编程聚氨酯材料，包括聚氨酯弹性材料，聚氨酯弹性材料由载体基材、第一绝缘层、隔热层和第二绝缘层组成，所述载体基材的内侧设置有第一绝缘层，载体基材的外侧设置有隔热层，隔热层的外侧设置有第二绝缘层。

2.根据权利要求1所述的一种适用于四维增材制造技术的可编程聚氨酯材料，其特征在于，所述第一绝缘层由云母粉、热塑性树脂、环氧树脂和无碱玻璃纤维组成，所述第二绝缘层的材质与第一绝缘层的材质相同。

3.根据权利要求1所述的一种适用于四维增材制造技术的可编程聚氨酯材料，其特征在于，所述隔热层由石棉粉、硅藻土、人造纤维和陶瓷棉组成。

4.一种如权利要求1-3任意一项所述适用于四维增材制造技术的可编程聚氨酯材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采用低聚物多元醇和多异氰酸酯，并将低聚物多元醇和多异氰酸酯依次加入至反应装置内进行反应生成预聚体，反应过程中加入扩链剂进行扩链反应，让预聚体生成高分子量聚合物；

S2、当S1中的高分子量聚合物生成后，向反应装置内加入交联剂，让高分子量聚合物产生交联反应；

S3、将S2中的反应物取出并放入至浇注机中，并准备浇筑模型，并在浇筑模型内喷涂脱模剂；

S4、控制浇注机工作导出反应物，随后对浇筑模型进行烘干提高浇筑模型本身温度，让反应物定量浇筑在浇筑模型内；

S5、浇筑完成后进行合模，并保持一定时间后模型凝固定型，随后将定型后的载体基材取出并进行清洗；

S6、采用隔热材料，将隔热材料放置在熔融箱内进行熔融，将熔融箱与PLC控制终端连接，PLC控制终端控制熔融箱的工作时长和温度；

S7、隔热材料熔融完成后被取出，并被放入到反应搅拌箱内进行搅拌，反应搅拌箱与PLC控制终端连接，PLC控制终端控制反应搅拌箱的工作时长；

S8、将隔热材料取出后放入保温箱内备用，并将第一绝缘材料和第二绝缘材料放入至熔融箱内熔融，并控制熔融箱的时长和温度；

S9、取出模具将载体基材放入在模具中，利用喷射型增材制造技术将隔热熔融材料喷射到载体基材的表面，同时控制材料喷射的厚度，然后利用挤压型增材制造技术对隔热熔融材料和载体基材进行热压，让载体基材和隔热熔融材料能够定型；

S10、再次利用喷射型增材制造技术将绝缘熔融材料喷射在凝固的隔热熔融材料和载体基材的内外侧，最后利用挤压型增材制造技术对绝缘熔融材料、隔热熔融材料和载体基材进行热压；

S11、热压完成后，绝缘熔融材料、隔热熔融材料和载体基材凝固在一起并形成聚氨酯弹性材料，并将聚氨酯弹性材料从模具中取出并保存。

5.根据权利要求4所述的一种适用于四维增材制造技术的可编程聚氨酯材料的制造方法，其特征在于，所述S1中，所采用的扩链剂为二元胺类扩链剂，即3，3’-二氯-4，4’-二苯基甲烷二胺。

6.根据权利要求4所述的一种适用于四维增材制造技术的可编程聚氨酯材料的制造方法，其特征在于，所述S4中，利用卧式烘箱提升浇筑模型的温度，保持卧式烘箱内部温度在100-120℃之间，并控制加热时间在3-5min。

7.根据权利要求4所述的一种适用于四维增材制造技术的可编程聚氨酯材料的制造方法，其特征在于，所述S6和S8中，选择熔融箱内部的温度保持在180-200℃之间，并保持工作时长为1-2h。

8.根据权利要求4所述的一种适用于四维增材制造技术的可编程聚氨酯材料的制造方法，其特征在于，所述S7中，反应搅拌箱的工作时长为2-3h。

9.根据权利要求8所述的一种适用于四维增材制造技术的可编程聚氨酯材料的制造方法，其特征在于，所述反应搅拌箱内设置有发热组件，发热组件工作时产生的温度为180-200℃。

10.根据权利要求4所述的一种适用于四维增材制造技术的可编程聚氨酯材料的制造方法，其特征在于，所述S9和S10中，喷射型增材制造技术喷射熔融材料的厚度控制在2-3mm之间。