[发明专利]基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将液晶单体、异氰酸酯单体、交联剂、热引发剂和螺烯类分子马达混合溶解于超干溶剂中，加热搅拌反应，得到预聚液；

2)将步骤1)的预聚液倒入厚度为0.5-5mm的模具内；

3)将步骤2)的模具放入真空烘箱进行梯度烘干，热聚合，得到聚氨酯液晶弹性体；

其中：液晶性单体含有液晶基元，末端含有羟基官能团，且整个分子呈液晶性质；异氰酸酯单体含有至少两个异氰酸酯官能团；交联剂为含有三个羟基或三个异氰酸酯基团的单体；螺烯类分子马达具有定转子的结构，且带有羟基取代基；热引发剂用于引发羟基和异氰酸酯基团发生聚合反应。

2.根据权利要求1所述基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体的制备方法，其特征在于，步骤1)所述螺烯类分子马达选自下式(1)所示化合物中的一种或几种：

其中，R₁-R₈独立选自H或者式(2)-(12)中的任一基团，且R₁-R₈中至少有一个基团选自式(9)-(12)中的任一基团，式(2)-(12)中的n为0-20之间的整数；X选自(13)-(16)式中的任一基团；y为0或者1；m为0或者1。

3.根据权利要求1所述基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体的制备方法，其特征在于，步骤1)所述液晶单体选自下式(17)-(22)所示化合物中的一种或几种：

其中，R选自式(23)-(26)所示基团的任意一种，n选自为1-12的正整数：

4.根据权利要求1所述基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体的制备方法，其特征在于，步骤1)所述异氰酸酯单体选自下式(27)-(31)所示化合物中的一种或几种：

5.根据权利要求1所述基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述交联剂选自下式(32)-(37)所示化合物中的一种或几种：

6.根据权利要求1所述基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述热引发剂为二月桂酸二丁基锡。

7.根据权利要求1所述基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体的制备方法，其特征在于，步骤1)中还添加有扩链剂，所述扩链剂为PEG 400。

8.根据权利要求1-7任一项所述基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体的制备方法，其特征在于，步骤1)具体包括：

将液晶单体、交联剂和螺烯类分子马达溶解于超干N,N二甲基甲酰胺溶剂中，氮气保护性下加热搅拌，其中螺烯类分子马达占含羟基官能团单体的质量百分比为1％-5％；再加入含异氰酸酯官能团单体和热引发剂，其中以热引发剂、含羟基官能团单体、含异氰酸酯官能团单体的总质量分数为100％，含羟基官能团单体和含异氰酸酯官能团单体的质量百分比为50.5％/49.5％—50.1％/49.9％；所述含羟基官能团单体指液晶单体和交联剂中含有三个羟基的单体，所述含异氰酸酯官能团单体指异氰酸酯单体和交联剂中含有三个异氰酸酯基团的单体。

9.一种基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体的制备方法制备得到。

10.一种权利要求9所述基于螺烯类分子马达的光响应多模式形变聚氨酯液晶弹性体的应用，其特征在于，将聚氨酯液晶弹性体制备成光致形变的器件。