[发明专利]一种形状记忆多功能气凝胶、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种形状记忆多功能气凝胶、其制备方法及应用。所述制备方法包括：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，再干燥处理，获得形状记忆多功能气凝胶。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、可拉伸等功能，且具有良好的力学性能、加工性能、疏水性能、以及可重复利用性，易于实现连续化、规模化生产，可直接用作隔热保温材料、油水分离材料、自修复材料、辐射制冷材料等，也可用作柔性功能复合材料的基底。

技术领域

本发明涉及一种气凝胶的制备方法，具体涉及一种形状记忆多功能气凝胶、其制备方法及应用，属于纳米材料技术领域。

背景技术

气凝胶又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状。一般常见的气凝胶为硅气凝胶，除此之外还包括碳系、硫系、金属氧化物系等等。随着社会和科学技术的不断进步和发展，气凝胶在隔热保温领域、环境保护及化学工业方面、材料的量子尺寸效应研究方面等得到了应用和发展。但是，气凝胶的机械强度相对较差且易碎，限制了其更近一步的应用。

形状记忆聚合物(Shape Memory Polymer，简称SMP)，又称为形状记忆高分子，是指具有初始形状的制品在一定的条件下改变其初始条件并固定后，通过外界条件(如热、电、光、化学感应等)的刺激又可恢复其初始形状的高分子材料。利用形状记忆聚合物制备形状记忆多功能气凝胶可以使气凝胶材料的一部分特性得到改善，从而具有优异的机械性能，可循环利用性能。因此，开发形变记忆多功能气凝胶，延长气凝胶的使用寿命和循环利用特性是非常有必要的。

发明内容

针对上述现有技术的不足和材料的局限性，本发明的主要目的在于提供一种形状记忆多功能气凝胶、其制备方法及应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种形状记忆多功能气凝胶的制备方法，其包括：

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。

在一些实施例中，所述热塑性弹性体包括热塑性聚氨酯母料、聚乙烯基弹性体等。

在一些实施例中，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。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的形状记忆多功能气凝胶。

进一步地，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。

进一步地，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。

本发明实施例还提供了前述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。

与现有技术相比，本发明的优点至少在于：