一種納米形狀記憶材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料領域，具體涉及一種納米形狀記憶材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著科技的發(fā)展，紡織行業(yè)也得到了快速的發(fā)展，不僅在外觀上變得更多樣化，在 功能上也得到了很大的提高。而隨著人們生活水平的提高，對生活質(zhì)量的要求也越來越高， 衣食住行最為基本，其中服裝和家居在人們的消費中占有很大的比重，人們追求的不僅是 時尚，同時也要求舒適、健康、以及冬天的保暖，夏天的透氣等。現(xiàn)在市面上的面料真可謂是 五花八門，如發(fā)光材料、防水材料、隔熱材料、形狀記憶材料等。在眾多材料的研究熱點中， 形狀記憶材料就是其中之一。形狀記憶材料是指具有初始形狀的制品，在一定的條件下改 變其初始形狀并固定后，通過外界條件等的刺激，又可恢復其初始形狀的高分子材料。目前 已被廣泛應用于航空航天、醫(yī)學和能源等領域，而在生活中人們最為熟知的形狀記憶材料 可能就是記憶枕了。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 要解決的技術問題:本發(fā)明的目的是提供一種納米形狀記憶材料，具有良好的記 憶功能，同時具有很好的耐拉伸性和耐磨性。
[0005] 技術方案：一種納米形狀記憶材料，由以下成分以重量份制備而成:六亞甲基-1， 6-二異氰酸酯10-20份、聚ε-己內(nèi)酯二醇20-30份、二氧化硅10-20份、丙二醇甲醚醋酸酯5-10份、二甲基甲酰胺1-2份、Ν，Ν-二甲基乙酰胺1-2份、乙二胺基乙磺酸鈉1-2份、磺酸丁二醇 1 -2份、苯基三甲氧基硅烷0.1-0.2份、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ-602 0.5-1份、鈦酸四丁酯1 -2份、肽酸 四異丙酯0.5-1份、乙酸1-2份、去離子水5-10份。
[0006] 進一步優(yōu)選的，所述的一種納米形狀記憶材料，由以下成分以重量份制備而成:六 亞甲基-1，6-二異氰酸酯13-18份、聚ε-己內(nèi)酯二醇22-27份、二氧化硅13-17份、丙二醇甲醚 醋酸酯6-9份、二甲基甲酰胺1.3-1.7份、Ν，Ν-二甲基乙酰胺1.3-1.8份、乙二胺基乙磺酸鈉 1.2-1.7份、磺酸丁二醇1.2-1.7份、苯基三甲氧基硅烷0.12-0.17份、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ-602 0.6-0.9份、鈦酸四丁酯1.3-1.7份、肽酸四異丙酯0.6-0.9份、乙酸1.3-1.7份、去離子水6-9 份。
[0007] 上述納米形狀記憶材料的制備方法包括以下步驟： 步驟1:將二氧化硅、乙酸和去離子水混合，超聲波分散30-40分鐘； 步驟2:加入苯基三甲氧基硅烷和硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ-602，用磁力攪拌機在75-85°C下以轉(zhuǎn) 速500-700r/min 攪拌 3-5 小時； 步驟3:過濾后洗滌濾餅，在烘箱中95-105°C下干燥12 -13小時，粉碎得顆粒； 步驟4:將粉碎顆粒和丙二醇甲醚醋酸酯、二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺混合，超 聲波分散30-40分鐘； 步驟5:將六亞甲基-1，6-二異氰酸酯和聚ε-己內(nèi)酯二醇在80-90°C下水浴2-3小時； 步驟6:將步驟4所得物和剩余組分加入步驟5反應物中，用磁力攪拌機在80-90°C，轉(zhuǎn)速 800-1000r/min 下攪拌 1-2 小時； 步驟7:在烘箱中75-85°C下干燥23-25小時后在真空干燥箱中60-70°C下干燥48-50小 時即得。
[0008]進一步優(yōu)選的，步驟1中分散時間為33-38分鐘。
[0009] 進一步優(yōu)選的，步驟2中溫度為78-82°C，轉(zhuǎn)速為550-650r/min，攪拌時間為3.5-4.5小時。
[0010]進一步優(yōu)選的，步驟3中烘箱溫度為98-102°C，干燥時間為12.3-12.6小時。
[0011 ]進一步優(yōu)選的，步驟4中分散時間為33-37分鐘。
[0012] 進一步優(yōu)選的，步驟5中水浴溫度為83-87°C，水浴時間為2.3-2.7小時。
[0013] 進一步優(yōu)選的，步驟6中溫度為83-86°C，轉(zhuǎn)速為850-950r/min，攪拌時間為1.3-1.7小時。
[0014]進一步優(yōu)選的，步驟7中烘箱溫度為78-82°C，第一次干燥時間為23.5-24.5小時， 真空干燥箱溫度為62-65°C，第二次干燥時間為48.5-49.5小時。
[0015] 有益效果：本發(fā)明的納米形狀記憶材料具有很高的形變回復率，最佳可達到 98.9%，具有很好的記憶功能;拉伸強度在60MPa以上，最大為61.3MPa，斷裂伸長率也達到了 500%以上，具有較好的耐拉伸性和耐磨性。
[0016]
【具體實施方式】 [0017] 實施例！ 一種納米形狀記憶材料，由以下成分以重量份制備而成:六亞甲基-1，6-二異氰酸酯13 份、聚ε-己內(nèi)酯二醇22份、二氧化硅13份、丙二醇甲醚醋酸酯6份、二甲基甲酰胺1.3份、N，N-二甲基乙酰胺1.3份、乙二胺基乙磺酸鈉1.2份、磺酸丁二醇1.2份、苯基三甲氧基硅烷0.12 份、硅烷偶聯(lián)劑KH-602 0.6份、鈦酸四丁酯1.3份、肽酸四異丙酯0.6份、乙酸1.3份、去離子 水6份。
[0018] 上述納米形狀記憶材料的制備方法為:先將二氧化硅、乙酸和去離子水混合，超聲 波分散33分鐘后加入苯基三甲氧基硅烷和硅烷偶聯(lián)劑KH-602,用磁力攪拌機在78°C下以轉(zhuǎn) 速550r/min攪拌3.5小時;過濾后洗滌濾餅，在烘箱中98°C下干燥12.3小時，粉碎得顆粒，將 粉碎顆粒和丙二醇甲醚醋酸酯、二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺混合，超聲波分散33分 鐘，然后將六亞甲基-1，6-二異氰酸酯和聚ε-己內(nèi)酯二醇在83°C下水浴2.3小時，加入上述 混合物和剩余組分，用磁力攪拌機在83°C，轉(zhuǎn)速850r/min下攪拌1.3小時，最后在烘箱中78 °C下干燥23.5小時后在真空干燥箱中62°C下干燥48.5小時即得。
[0019] 實施例2 一種納米形狀記憶材料，由以下成分以重量份制備而成:六亞甲基-1，6-二異氰酸酯18 份、聚ε-己內(nèi)酯二醇27份、二氧化硅17份、丙二醇甲醚醋酸酯9份、二甲基甲酰胺1.7份、N，N-二甲基乙酰胺1.8份、乙二胺基乙磺酸鈉1.7份、磺酸丁二醇1.7份、苯基三甲氧基硅烷0.17 份、硅烷偶聯(lián)劑KH-602 0.9份、鈦酸四丁酯1.7份、肽酸四異丙酯0.9份、乙酸1.7份、去離子 水9份。
[0020] 上述納米形狀記憶材料的制備方法為:先將二氧化硅、乙酸和去離子水混合，超聲 波分散38分鐘后加入苯基三甲氧基硅烷和硅烷偶聯(lián)劑KH-602,用磁力攪拌機在82°C下以轉(zhuǎn) 速650r/min攪拌4.5小時;過濾后洗滌濾餅，在烘箱中102°C下干燥12.6小時，粉碎得顆粒， 將粉碎顆粒和丙二醇甲醚醋酸酯、二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺混合，超聲波分散37 分鐘，然后將六亞甲基-1，6-二異氰酸酯和聚ε-己內(nèi)酯二醇在87°C下水浴2.7小時，加入上 述混合物和剩余組分，用磁力攪拌機在86°C，轉(zhuǎn)速950r/min下攪拌1.7小時，最后在烘箱中 82°C下干燥23.5小時后在真空干燥箱中65°C下干燥49.5小時即得。
[0021] 實施例3 一種納米形狀記憶材料，由以下成分以重量份制備而成:六亞甲基-1，6-二異氰酸酯10 份、聚ε-己內(nèi)酯二醇20份、二氧化硅10份、丙二醇甲醚醋酸酯5份、二甲基甲酰胺1份、N，N_二 甲基乙酰胺1份、乙二胺基乙磺酸鈉1份、磺酸丁二醇1份、苯基三甲氧基硅烷0.1份、硅烷偶 聯(lián)劑KH-602 0.5份、鈦酸四丁酯1份、肽酸四異丙酯0.5份、乙酸1份、去離子水5份。
[0022]上述納米形狀記憶材料的制備方法為:先將二氧化硅、乙酸和去離子水混合，超聲 波分散30分鐘后加入苯基三甲氧基硅烷和硅烷偶聯(lián)劑KH-602,用磁力攪拌機在75°C下以轉(zhuǎn) 速500r/min攪拌3小時;過濾后洗滌濾餅，在烘箱中95°C下干燥12小時，粉碎得顆粒，將粉碎 顆粒和丙二醇甲醚醋酸酯、二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺混合，超聲波分散30分鐘，然 后將六亞甲基-1，6-二異氰酸酯和聚ε-己內(nèi)酯二醇在80°C下水浴2小時，加入上述混合物和 剩余組分，用磁力攪拌機在80°C，轉(zhuǎn)速800r/min下攪拌1小時，最后在烘箱中75°C下干燥23 小時后在真空干燥箱中60°C下干燥48小時即得。
[0023] 實施例4 一種納米形狀記憶材料，由以下成分以重量份制備而成:六亞甲基-1，6-二異氰酸酯15 份、聚ε-己內(nèi)酯二醇25份、二氧化硅15份、丙二醇甲醚醋酸酯7份、二甲基甲酰胺1.5份、N，N-二甲基乙酰胺1.5份、乙二胺基乙磺酸鈉1.5份、磺酸丁二醇1.5份、苯基三甲氧基硅烷0.15 份、硅烷偶聯(lián)劑KH-602 0.7份、鈦酸四丁酯1.5份、肽酸四異丙酯0.8份、乙酸1.5份、去離子 水7.5份。
[0024]上述納米形狀記憶材料的制備方法為:先將二氧化硅、乙酸和去離子水混合，超聲 波分散35分鐘后加入苯基三甲氧基硅烷和硅烷偶聯(lián)劑KH-602，用磁力攪拌機在80°C下以轉(zhuǎn) 速600r/min攪拌4小時;過濾后洗滌濾餅，在烘箱中100°C下干燥12.5小時，粉碎得顆粒，將 粉碎顆粒和丙二醇甲醚醋酸酯、二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺混合，超聲波分散35分 鐘，然后將六亞甲基-1，6-二異氰酸酯和聚ε-己內(nèi)酯二醇在85°C下水浴2.5小時，加入上述 混合物和剩余組分，用磁力攪拌機在85