[发明专利]一种全天候热响应的快速自修复超疏水海绵的制备方法及其自修复方法

权利要求书

1.一种全天候热响应的快速自修复超疏水海绵的制备方法，其特征在于该制备方法按以下步骤进行：

一、将三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶于蒸馏水中制成浓度为7.5-8.0g/L三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液，向三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液中依次加入多巴胺、CuSO₄·5H₂O和H₂O₂，再加入氧化钨纳米颗粒，搅拌，反应完成后，用去离子水洗涤并离心，再真空干燥，得到改性光催化纳米粒子PDA@WO₃；多巴胺、CuSO₄·5H₂O、氧化钨纳米颗粒和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液的质量体积比为(3.8-4.1)g：(2.5-2.8)g：2g：2L；三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液与H₂O₂的体积比为1:0.00258-0.00275；

二、配制质量浓度为182.4-182.6g/L的过硫酸铵溶液；

三、室温下将HCl溶液和苯胺单体混合，加入基底聚氨酯海绵，持续搅拌下，加入过硫酸铵溶液，搅拌至混合充分，然后在遮光条件下，20-25℃水浴中聚合20-28h，反应后，得到PANI改性的海绵；然后依次用蒸馏水和乙醇洗涤PANI改性的海绵，再真空干燥，得到干燥后的改性海绵；苯胺单体与HCl溶液的质量体积为(17.5-20.0)g：1L，过硫酸铵溶液与HCl溶液的体积比为1：2.9-3.1；

四、取聚二甲基硅氧烷、多壁碳纳米管、改性光催化纳米粒子PDA@WO₃与乙酸乙酯超声混合制得悬浮液，将干燥后的改性海绵浸没在悬浮液中超声，然后在100-120℃下固化1-3h，获得具有全天候热响应的快速自修复超疏水海绵；聚二甲基硅氧烷、多壁碳纳米管、改性光催化纳米粒子PDA@WO₃与乙酸乙酯的质量体积比为(7.0-8.5)g：(9.8-11.0)g：(10.0-11.5)g：1L；

上述制备的快速自修复超疏水海绵在1.0kW/m²的光照下照射2min完成自修复；

或者在0.5kW/m²的光照强度下施加20V电压，海绵表面平衡温度达到100-110℃后修复2min；

或者在0.8kW/m²的光照强度下施加16V电压，海绵表面平衡温度达到100-110℃后修复2min。

2.根据权利要求1所述的一种全天候热响应的快速自修复超疏水海绵的制备方法，其特征在于步骤一中三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液的浓度为7.88g/L，使用NaOH溶液调节pH至8.5。

3.根据权利要求1所述的一种全天候热响应的快速自修复超疏水海绵的制备方法，其特征在于步骤一中多巴胺、CuSO₄·5H₂O、氧化钨纳米颗粒和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液的质量体积比为4g：2.65g：2g：2L。

4.根据权利要求1所述的一种全天候热响应的快速自修复超疏水海绵的制备方法，其特征在于步骤一中三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液与H₂O₂的体积比为1:0.00266。

5.根据权利要求1所述的一种全天候热响应的快速自修复超疏水海绵的制备方法，其特征在于步骤二配制质量浓度为182.56g/L的过硫酸铵溶液。

6.根据权利要求1所述的一种全天候热响应的快速自修复超疏水海绵的制备方法，其特征在于步骤三中苯胺单体与HCl溶液的质量体积为18.615g：1L，HCl溶液的浓度为1mol/L。

7.根据权利要求1所述的一种全天候热响应的快速自修复超疏水海绵的制备方法，其特征在于步骤四中聚二甲基硅氧烷、多壁碳纳米管、改性光催化纳米粒子PDA@WO₃与乙酸乙酯的质量体积比为7g：10g：10g：1L。