本发明专利技术属于功能材料技术领域，尤其涉及一种多重响应形状记忆聚氨酯材料，以所述多重响应形状记忆聚氨酯的总质量为100％计，包括：6.0～10.0％的热塑性聚氨酯，0.5～1.0％的丙烯酸交联树脂，0.1～1.0％的纳米增强材料，0.2～1.0％的纳米导电材料，0.1～0.6％的有机抗菌材料和余量的溶剂。本发明专利技术通过各组分对聚氨酯材料的改性增强作用，使聚氨酯材料不但具有优异的形状记忆功能，对水、pH、电的刺激具有响应性能，而且同时具有良好的导电性能、抗菌性能，拓展了形状记忆聚氨酯材料的刺激响应范围，使其具有多重响应形状记忆功能，满足多功能柔性传感器的应用要求，拓宽了形状记忆聚氨酯材料的应用范围。酯材料的应用范围。酯材料的应用范围。
【技术实现步骤摘要】
一种多重响应形状记忆聚氨酯材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于功能材料
，尤其涉及一种多重响应形状记忆聚氨酯材料及其制备方法，一种柔性传感器，一种导电纺织品。
技术介绍
[0002]随着社会和科学技术的不断进步和发展，人们对材料的要求越来越高，各种新型功能材料应用而生，具有自我诊断、自我适应、形状回复等特性的形状记忆聚合物智能材料便是其中重要的一种，具有广泛的应用前景。形状记忆聚合物(SMP)是指一种具有初始形状，在一定外界条件作用下变形固定后，通过外部刺激，能够回复其最初形状的聚合物，具有质轻价廉，加工容易，形变量大和耐腐蚀等优点，并且在生物相容性和生物可降解能力等方面又具有不可比拟的优势，在很多
已经成功应用。聚氨酯、交联聚乙烯、改性环氧树脂等聚合物都被用来制作形状记忆性材料，其中具有形状记忆性能的聚氨酯，被美国最大的EvenBatle技术学会誉为“最有研究价值和应用价值的智能聚合物”。
[0003]聚氨酯(TPU)包括软段和硬段，其作为一类具有两相结构(固定相及可逆相)的高分子材料，以硬段(结晶部分)作固定相，以软段(非结晶部分)作为可逆相，因而具有优异形状记忆性能。形状记忆聚氨酯材料因易于成型、变形率大、成本较低而应用广泛。但是，现有形状记忆聚氨酯材料无法同时具有优良的机械性、热稳定性、导电性和抗菌性等性能，限制了形状记忆聚氨酯材料在传感器中的应用，因此，需要对形状记忆聚氨酯材料进行改性。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种多重响应形状记忆聚氨酯材料，旨在解决现有形状记忆聚氨酯材料无法同时具有优良的机械性、导电性和抗菌性等性能，限制了形状记忆聚氨酯材料在传感器中的应用等技术问题。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种多重响应形状记忆聚氨酯材料的制备方法。
[0006]本专利技术的又一目的在于提供一种柔性传感器。
[0007]本专利技术的再一目的在于提供一种导电纺织品
[0008]一种多重响应形状记忆聚氨酯材料，以所述多重响应形状记忆聚氨酯的总质量为100％计，包括以下质量百分含量的组分：
[0009][0010]优选地，所述丙烯酸交联树脂为卡波姆940。
[0011]优选地，所述纳米增强材料选自：羟甲基纳米纤维素和/或羟乙基纳米纤维素。
[0012]优选地，所述纳米导电材料选自：碳纳米管、石墨烯、炭黑、银纳米线中至少一种。
[0013]优选地，所述有机抗菌材料选自：氯霉素、芦荟胶、山梨酸钾、聚六亚甲基双胍盐酸盐、聚乙烯吡咯酮碘、葡萄糖酸氯己定、苯扎氯铵中至少一种；和/或，
[0014]所述溶剂选自：N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷、丙酮中至少一种。
[0015]优选地，包括以下步骤：
[0016]获取纳米导电材料和溶剂，将所述纳米导电材料分散在所述溶剂中，得到纳米导电材料的分散液；
[0017]获取热塑性聚氨酯、丙烯酸交联树脂、纳米增强材料，将所述热塑性聚氨酯、所述丙烯酸交联树脂和所述纳米增强材料分散在所述溶剂中，得到混合液；
[0018]将所述纳米导电材料的分散液添加到所述混合液中，搅拌处理，得到导电形状记忆聚氨酯分散液；
[0019]获取有机抗菌材料，将所述有机抗菌材料添加到所述导电形状记忆聚氨酯分散液中，分散处理，得到具有抗菌性能的多重响应形状记忆聚氨酯材料。
[0020]优选地，将所述纳米导电材料分散在所述溶剂中的步骤包括：将所述纳米导电材料添加到所述溶剂中，超声分散30～60分钟；和/或，
[0021]将所述热塑性聚氨酯、所述丙烯酸交联树脂和所述纳米增强材料分散在所述溶剂中的步骤包括：在温度为75～90℃的条件下，将所述热塑性聚氨酯、丙烯酸交联树脂和纳米增强材料添加到所述溶剂中，以200～600r/min的速率搅拌1～2小时。
[0022]优选地，所述搅拌处理的步骤包括：在温度为75～90℃的条件下，将所述纳米导电材料的分散液添加到所述混合液中，以200～600r/min的速率搅拌2～3小时；和/或，
[0023]所述分散处理的步骤包括：在温度为75～90℃的条件下，将所述有机抗菌材料添加到所述导电形状记忆聚氨酯分散液中，以200～600r/min的速率搅拌0.5～1小时。
[0024]一种柔性传感器，获取上述多重响应形状记忆聚氨酯材料或上述方法制备的多重响应形状记忆聚氨酯材料，将所述多重响应形状记忆聚氨酯材料倒入模具中，在温度为75～90℃的条件下，固化40～60小时，得到导电聚氨酯膜，通过热压工艺制得柔性传感器。
[0025]一种导电纺织品，获取上述多重响应形状记忆聚氨酯材料或上述方法制备的多重响应形状记忆聚氨酯材料，采用湿法纺丝工艺将所述多重响应形状记忆聚氨酯材料制成形
状记忆聚氨酯纤维；所述导电纺织品包含有所述形状记忆聚氨酯纤维。
[0026]本专利技术提供的多重响应形状记忆聚氨酯材料，包括：6.0～10.0％的热塑性聚氨酯，0.5～1.0％的丙烯酸交联树脂，0.1～1.0％的纳米导电材料，0.2～1.0％的纳米抗菌材料，0.1～0.6％的有机抗菌材料和余量的溶剂。其中，丙烯酸交联树脂与聚氨酯结合，能够增加聚氨酯材料的软段，从而降低形状记忆聚氨酯材料的机械强度，提升其延展性，使聚氨酯材料的循环拉伸性能更加优异，提高了其形状记忆效果；纳米增强材料表面含有大量与聚氨酯结合的活性官能团，对聚氨酯材料的力学性能起到增强效果；纳米导电材料不但能够进一步增强聚氨酯的力学性能，而且赋予聚氨酯材料良好的导电性能，增强聚氨酯材料的柔性传感性能；有机抗菌材料使聚氨酯材料同时具有良好的抗菌性能。本专利技术通过各组分对聚氨酯材料的改性增强作用，使聚氨酯材料不但具有优异的形状记忆功能，对水、pH、电的刺激具有响应性能，而且同时具有良好的导电性能、抗菌性能，拓展了形状记忆聚氨酯材料的刺激响应范围，使其具有多重响应形状记忆功能，满足多功能柔性传感器的应用要求，拓宽了形状记忆聚氨酯材料的应用范围。
[0027]本专利技术提供的多重响应形状记忆聚氨酯材料的制备方法，通过先将纳米导电材料分散在溶剂中形成导电材料的分散液，然后将所述热塑性聚氨酯、所述丙烯酸交联树脂和所述纳米增强材料分散在溶剂中，形成混合液；再将纳米导电材料的分散液与混合液搅拌混合后，添加有机抗菌材料，分散均匀，即得到多重响应形状记忆聚氨酯材料。本专利技术采用的制备方法对各组分的混合溶解顺序，能够最大限度避免纳米材料的团聚现象，达到充分溶解及分散的效果，使各物料组分发挥最佳的效果，且制备工艺流程简单，成本低廉，可实现产业化生产。
[0028]本专利技术提供的柔性传感器，以上述多重响应形状记忆聚氨酯材料为原料，在温度为75～90℃的条件下，固化40～60小时的条件下，在模具中固化塑型，得到导电聚氨酯膜，通过热压工艺制得一定厚度的柔性传感器。本专利技术柔性传感器由于采用了上述不但具有优异的形状记忆功能，而且同时具有良好的导电性能、抗菌性能、稳定性的多重响应形状本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多重响应形状记忆聚氨酯材料，其特征在于，以所述多重响应形状记忆聚氨酯的总质量为100％计，包括以下质量百分含量的组分：2.如权利要求1所述的多重响应形状记忆聚氨酯材料，其特征在于，所述丙烯酸交联树脂为卡波姆940。3.如权利要求1或2所述的多重响应形状记忆聚氨酯材料，其特征在于，所述纳米增强材料选自：羟甲基纳米纤维素和/或羟乙基纳米纤维素。4.如权利要求3所述的多重响应形状记忆聚氨酯材料，其特征在于，所述纳米导电材料选自：碳纳米管、石墨烯、炭黑、银纳米线中至少一种。5.如权利要求1或2或4所述的多重响应形状记忆聚氨酯材料，其特征在于，所述有机抗菌材料选自：氯霉素、芦荟胶、山梨酸钾、聚六亚甲基双胍盐酸盐、聚乙烯吡咯酮碘、葡萄糖酸氯己定、苯扎氯铵中至少一种；和/或，所述溶剂选自：N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷、丙酮中至少一种。6.一种多重响应形状记忆聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：获取纳米导电材料和溶剂，将所述纳米导电材料分散在所述溶剂中，得到纳米导电材料的分散液；获取热塑性聚氨酯、丙烯酸交联树脂、纳米增强材料，将所述热塑性聚氨酯、所述丙烯酸交联树脂和所述纳米增强材料分散在所述溶剂中，得到混合液；将所述纳米导电材料的分散液添加到所述混合液中，搅拌处理，得到导电形状记忆聚氨酯分散液；获取有机抗菌材料，将所述有机抗菌材料添加到所述导电形状记忆聚氨酯分散液中，分散处理，得到具有抗菌性能的多重响应形状记忆聚氨酯材料。7.如权利要求6所述的多重响应形状记忆聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖学良，吴官正，包磊，
申请(专利权)人：深圳市行远科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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