[发明专利]一种形状记忆多功能气凝胶、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种形状记忆多功能气凝胶的制备方法，其特征在于包括：

将纳米孔模组分散于溶剂中，获得纳米孔模组分散液；

将热塑性弹性体溶解于所述纳米孔模组分散液中，获得混合溶液；

将所述混合溶液转移至模具中，并持续缓慢降温至冰点以下，再经热诱导相分离后形成多孔湿凝胶；

对所述多孔湿凝胶进行干燥处理，获得形状记忆多功能气凝胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述纳米孔模组包括超疏水氧化硅气凝胶、亲水氧化硅气凝胶、聚吡咯气凝胶、石墨烯气凝胶中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述纳米孔模组具备三维网络多孔结构，粒径为1～1000μm，孔隙率为85～99％；

和/或，所述纳米孔模组分散液中纳米孔模组的浓度为0.15～4wt％，优选为0.3～3wt％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：将所述纳米孔模组分散在溶剂中的方法包括机械搅拌和/或超声分散；优选的，所述机械搅拌的温度为20～80℃；

和或，所述溶剂包括二氧六环和水的共混溶液、二甲基亚砜和水的共混溶液、二甲苯中的任意一种或两种以上的组合，优选的，所述二氧六环或二甲基亚砜与水的体积比为10:0～8:2；

和或，所述纳米孔模组与热塑性弹性体的质量比为1:99～40:60。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述热塑性弹性体包括热塑性聚氨酯母料和/或聚乙烯基弹性体，优选的，所述热塑性弹性体的密度为1～1.5g/cm³；

和/或，将所述热塑性弹性体溶解于纳米孔模组分散液中的方法包括机械搅拌和/或超声分散，采用的溶解温度为20～80℃；优选的，所述机械搅拌的温度为20～80℃；

和/或，所述混合溶液中热塑性弹性体的浓度为4～15wt％，优选为6～10wt％。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热诱导相分离包括：

将所述混合溶液缓慢降温至室温再转移至-5～5℃环境中保存0.5h以上的步骤；以及，

再将所述混合溶液转移至-15～-25℃保存2天以上的步骤。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述干燥处理包括常压干燥法、减压真空干燥法、冷冻干燥法和超临界干燥法中的任意一种或两种以上的组合，优选为冷冻干燥法，优选的，所述常压干燥法或减压真空干燥法包括采用水或乙醇对多孔湿凝胶进行溶剂置换。

7.由权利要求1-6中任一项所述方法制备的形状记忆多功能气凝胶。

8.根据权利要求7所述的形状记忆多功能气凝胶，其特征在于：所述形状记忆多功能气凝胶具有连通的三维网络，所述三维网络包含梯度孔，所述梯度孔由孔径为小于2nm的小孔、2～50nm的介孔和孔径为50nm～500μm的大孔组成，所述形状记忆多功能气凝胶能够压缩至60％以上，压缩强度为20Kpa～1MPa，且能够被任意角度剪切；优选的，所述形状记忆多功能气凝胶具有形状记忆、可压缩、可剪切、可愈合及可拉伸性能。

9.根据权利要求8所述的形状记忆多功能气凝胶，其特征在于：所述形状记忆多功能气凝胶为柔性自支撑材料，形状包括矩形、三角形、圆形、正方形、星形或不规则形状，厚度为500μm～5cm，密度为0.01～0.1g/cm³，疏水角为90～140°。

10.权利要求7-9中任一项所述的形状记忆多功能气凝胶于制备隔热保温材料、疏水材料、油水分离材料、自修复材料、辐射制冷材料或柔性功能复合材料中的用途。