[发明专利]多晶型聚合物弹性体区域化编程制备复杂三维结构的方法

权利要求书

1.一种多晶型聚合物弹性体区域化编程制备复杂三维结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备同质多晶型聚合物弹性体

将作为交联剂的过氧化二异丙苯和作为交联助剂的N,N'-间苯基双马来酰亚胺溶解于丙酮中，混合溶液中交联剂和交联助剂的总质量浓度为0.2g/ml；将具备晶型I和晶型II的多晶型聚丁烯-1置于开炼机中，在115℃的条件下混炼10分钟；然后逐滴加入混合溶液，滴加完成后继续混炼10分钟得到共混物，其中聚丁烯-1、交联剂和交联助剂的质量比为100:2:5；将共混物置于平板硫化仪中，在150℃、10MPa的条件热压20分钟得到弹性体薄膜；

(2)将弹性体薄膜加热至晶型I熔点之上且不高于180℃，以完全消除热历史；然后施加恒定应变，并冷却、退火至完全转变为晶型Ⅰ；

(3)利用计算机编程打印图案，并通过激光打印机将墨粉图案转印至弹性体薄膜的表面，以墨粉图案区域作为预拉伸部位；

(4)将表面具有墨粉图案的弹性体薄膜置于近红外灯下，在保持恒定应变的同时持续照射；墨粉图案区域因光热效应而升温，导致该区域全部或部分熔融并重结晶为晶型II，实现同质多晶型的区域化编程；

(5)在无外应力的条件下，将经区域化编程的弹性体薄膜加热至晶型II熔点以上且不高于120℃，使墨粉图案区域发生形状回复；因不同区域内的晶型产生不同的变形行为，得到预先设计的复杂三维结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，多晶型聚丁烯-1的分子量是77～711kg/mol；其所含晶型I和晶型II中，晶型I的熔点范围为124～126℃，晶型II的熔点范围为102～106℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)和(4)中，所述恒定应变是指对弹性体薄膜施加外力使其变形，在外力方向上的变形长度是其原始长度的50％～300％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中加热温度为140℃，冷却至20℃并退火至完全转变为晶型Ⅰ；步骤(5)中的加热温度为120℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的墨粉图案区域的打印灰度在0.2～1之间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的近红外灯的发射波长为808nm，照射时间在5～20min之间。