[发明专利]光致形变偶氮聚合物材料及其制备方法

说明书

本发明属于光致形变聚合物材料技术领域，尤其涉及一种光致形变偶氮聚合物材料及其制备方法。该光致形变偶氮聚合物材料包括以下原料：末端含有N‑羟基琥珀酰亚胺羧酸酯基的丙烯酸酯型偶氮单体。该光致形变偶氮聚合物材料含有一种含N‑羟基琥珀酰亚胺羧酸酯基取代的偶氮基团与不同柔性间隔基(m为2‑10之间的任一整数)的丙烯酸酯类偶氮液晶单体，通过该单体所合成的光致形变偶氮聚合物材料具有热稳定性好的特点，经测试，该光致形变偶氮聚合物材料的热分解温度≥272℃。

技术领域

本发明属于光致形变聚合物材料技术领域，尤其涉及一种光致形变偶氮聚合物材料及其制备方法。

背景技术

光响应材料之所以能够对刺激产生，是因为其含有敏基团常见的光响应材料之所以能够对刺激产生，是因为其含有敏基团常见的光响应材料之所以能够对刺激产生，是因为其含有敏基团常见的光敏基团有：偶氮苯基团；苯并螺吡喃基团；三苯基甲烷团三苯基甲烷团；肉桂酸酯基团，其中偶氮基团被广泛应用于光响聚合物材料中。

现有技术中的光致形变偶氮聚合物材料存在以下技术问题：1、热稳定性差；2、光致形变性能差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光致形变偶氮聚合物材料及其制备方法，旨在解决现有技术中的光致形变偶氮聚合物材料热稳定性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供的光致形变偶氮聚合物材料，包括以下原料：末端含有N-羟基琥珀酰亚胺羧酸酯基的丙烯酸酯型偶氮单体；所述丙烯酸酯型偶氮单体具有如式(1)所示的化学结构：

其中，m为2-10之间的任一整数。

可选地，m＝6或10。

可选地，所述光致形变偶氮聚合物材料包括以下原料：所述丙烯酸酯型偶氮单体和引发剂，所述引发剂为所述丙烯酸酯型偶氮单体的摩尔量的2～4％。

可选地，所述光致形变偶氮聚合物材料包括以下原料：所述丙烯酸酯型偶氮单体、甲基丙烯酸甲酯和引发剂；所述丙烯酸酯型偶氮单体的摩尔量为所述丙烯酸酯型偶氮单体与所述甲基丙烯酸甲酯摩尔量之和的65～75％；所述引发剂的摩尔量为所述丙烯酸酯型偶氮单体与所述甲基丙烯酸甲酯摩尔量之和的2～4％。

为实现上述目的，本发明实施例提供的上述的光致形变偶氮聚合物材料的制备方法，包括以下步骤：

1)配料：将配比量的丙烯酸酯型偶氮单体与引发剂溶于除水甲苯醚中得混合液，或将配比量的丙烯酸酯型偶氮单体、甲基丙烯酸甲酯与引发剂溶于除水甲苯醚中得混合液；

2)聚合：将所述混合液加入反应容器中搅拌溶解，在-2～2℃的环境下通入氩气5～30分钟除去氧气后，加热至68～73℃，反应46～50小时；

3)洗涤和干燥：待冷却至室温后，在甲醇中沉降，随后用40～50℃的甲醛洗涤4～7次，转移至真空烘箱中干燥至恒重，制得光致形变偶氮聚合物材料。

可选地，该光致形变偶氮聚合物材料的制备方法还包括以下步骤：

4)纤维的制备：将所述光致形变偶氮聚合物材料加热至液态，将液态的所述光致形变偶氮聚合物材料向上拉伸，制得聚合物纤维；

5)交联：将所述聚合物纤维浸泡于1.8～2.2mol/L的交联剂/甲醇溶液中，交联时间为8～12小时，交联完成后用甲醇溶液洗涤交联后的聚合物纤维，制得光致形变偶氮聚合物材料的交联纤维。

可选地，所述交联剂为己二胺。