[发明专利]一种液态金属复合材料及制备方法与重塑方法、回收方法

说明书

本发明公开了一种液态金属复合材料及制备方法与重塑方法、回收方法。所述液态金属复合材料的制备方法包括：提供动态交联聚合物预聚体；将动态交联聚合物预聚体、固化剂以及液态金属混合，固化成型后得到液态金属复合材料。其中，所述动态交联聚合物预聚体经固化后形成的动态交联聚合物中含有可以解离和重新键合的动态键，赋予所制备的液态金属复合材料可回收自修复性质，进而实现液态金属复合材料各向异性/各向同性的导电性以及实现对液态金属复合材料中微纳米级别的液态金属的回收。

技术领域

本发明涉及液态金属复合材料技术领域，尤其涉及一种液态金属复合材料及制备方法与重塑方法、回收方法。

背景技术

室温液态金属(LM)具有良好的导热导电性能、低毒性、低模量等优点，其与弹性体相结合可以表现出特殊的电、热和机械性能。这种新兴的多功能复合材料在柔性电子材料领域展现了良好的应用前景。

相比于本体液态金属(大液滴或块体)复合材料，微纳米级别的液态金属可以赋予复合材料更加出色的性能，但是却有着较大的局限性。不同于本体液态金属复合材料的易于回收液态金属的特点，微纳米级别的液态金属复合材料由于粒径较小，分散较均匀，因此极不容易回收，从而造成材料成本的急剧增加。一方面，目前多数液态金属复合材料采用共价聚合物(如PDMS)作为基底，由于共价聚合物的稳定性，液态金属更加难以回收。因此会造成材料浪费以及环境污染。另一方面，目前多数液态金属导电复合材料不具有各向异性性质，关于该方向的研究以及制备技术非常少，因此在电子封装材料领域具有很大的应用局限性。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种液态金属复合材料及制备方法与重塑方法、回收方法，旨在解决现有液态金属复合材料难以回收和不具有各向异性性质，导致应用受限的问题。

一种液态金属复合材料的制备方法，其中，包括：

提供动态交联聚合物预聚体；

将动态交联聚合物预聚体、固化剂以及液态金属微纳米液滴混合，固化成型后得到液态金属复合材料；

其中，所述动态交联聚合物预聚体为经固化后形成具有动态键的动态交联聚合物的预聚体，所述动态键具有解离和重新键合的特性。

所述的液态金属复合材料的制备方法，其中，所述动态交联聚合物预聚体包括：含呋喃环的聚氨酯预聚体、含二硫键的聚合物预聚体、含动态酯键的聚合物预聚体、含动态硼酸酯键的聚合物预聚体、含亚胺键的聚合物预聚体中的一种或多种。

所述的液态金属复合材料的制备方法，其中，所述含呋喃环的聚氨酯预聚体通过如下制备方法制备得到，包括：

将聚己内酯二醇、2,5-呋喃二甲醇、六亚甲基二异氰酸酯加入到第一溶剂中进行反应，制备得到含呋喃环的聚氨酯预聚体。

所述的液态金属复合材料的制备方法，其中，所述第一溶剂包括：二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、丙酮、丁酮、二氧六烷、氮氮二甲基甲酰胺、氮氮二甲基乙酰胺中的一种。

所述的液态金属复合材料的制备方法，其中，所述液态金属液滴通过将液态金属在细胞粉碎机进行超声分散后制备得到。

所述的液态金属复合材料的制备方法，其中，还包括：对所述液态金属复合材料进行机械训练，使所述液态金属复合材料具有各向异性导电性质或各向同性导电性质；

所述机械训练包括：拉伸释放训练、压缩释放训练中的一种。

一种液态金属复合材料，其中，采用如上所述液态金属复合材料的制备方法制备得到。

一种液态金属复合材料重塑方法，其中，包括：