有序可控多孔硅胶及其制备方法技术

本申请的有序可控多孔硅胶的制备方法，包括：提供一晶格点阵结构，该晶格点阵结构包括至少一个区域，每个区域均由多个晶胞单元构成；向至少一个区域的晶胞单元内注入液态硅胶并固化，形成混合结构；去除所述混合结构中的晶格点阵结构，得到有序可控多孔硅胶。本申请还提供一种利用如上所述的有序可控多孔硅胶的制备方法制备而成的有序可控多孔硅胶。本申请的制备方法简易、高效，且能根据需求控制不同尺度的孔的分配比例和孔的尺寸，能制得高精度的有序可控多孔硅胶。

【技术实现步骤摘要】
有序可控多孔硅胶及其制备方法
本申请涉及多孔硅胶制备
，具体涉及一种有序可控多孔硅胶及其制备方法。
技术介绍
随着多孔硅胶在工业和产业上都得到了广泛应用，多孔硅胶的制备也得到了广泛关注。目前，多孔硅胶主要有两种制备方法，直接法和间接法。直接法就是利用3D打印直接挤出液态硅胶，并最终制备出多孔结构。但是，一方面，直接法制备的多孔硅胶的结构较为简单，仅限于垂直孔通道和水平孔通道，另外，因液态硅胶的流动性大，直接采用3D打印成形的多孔硅胶的精度也较低。间接法就是将成孔物质和硅胶材料混合并固化后形成混合结构，再去除成孔物质。但是，传统的间接法成孔物质很难保持稳定的形态，制备出来的多孔硅胶往往密度和空隙不均，孔的尺寸呈随机分布，大大降低了对多孔硅胶的调控能力，无法获得周期性的多孔网络，也无法根据设计需求控制不同尺度的孔的分配比例和孔的尺寸。因此，如何制备有序可控多孔硅胶成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述技术问题，本申请提供一种有序可控多孔硅胶及其制备方法，简易、高效，且能根据需求控制不同尺度的孔的分配比例和孔的尺寸。为解决上述技术问题，本申请提供一种有序可控多孔硅胶的制备方法，包括：a.提供一晶格点阵结构，所述晶格点阵结构包括至少一个区域，每个区域均由多个晶胞单元构成；b.向所述至少一个区域的所述晶胞单元内注入液态硅胶并固化，形成混合结构；c.去除所述混合结构中的所述晶格点阵结构，得到有序可控多孔硅胶。在本专利技术的一个实施例中，所述晶格点阵结构的材料包括聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛酯、高抗冲聚苯乙烯中的至少一种。在本专利技术的一个实施例中，所述晶胞单元包括体心立方结构、四面体结构、金字塔结构、三维Kagome结构、编织物结构中的至少一种。在本专利技术的一个实施例中，所述晶胞单元为由多个梁臂连接形成的立体支架结构。在本专利技术的一个实施例中，所述晶胞单元在第一方向，第二方向上和第三方向的尺寸范围均为～20mm，所述梁臂的直径为0.5mm～5mm，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向中任两个方向之间相互垂直。在本专利技术的一个实施例中，所述晶格点阵结构包括多个区域，所述多个区域的所述晶胞单元相同或者不同。在本专利技术的一个实施例中，所述多个区域的所述晶胞单元的尺寸呈周期性变化。在本专利技术的一个实施例中，所述晶胞单元包括第一晶胞单元和第二晶胞单元，所述晶格点阵结构包括第一区域和第二区域，多个所述第一晶胞单元位于所述第一区域，多个所述第二晶胞单元位于所述第二区域，所述第一晶胞单元和所述第二晶胞单元的尺寸和/或结构相同或者不同。在本专利技术的一个实施例中，步骤a中还包括，预设所述晶格点阵结构的3D模型；将所述3D模型导入至3D打印机中，设置打印材料和工艺参数；打印出所述晶格点阵结构；步骤b中，所述液态硅胶通过注塑机注入所述晶格点阵结构的所述晶胞单元内。在本专利技术的一个实施例中，步骤c中，通过将所述晶格点阵结构溶解在预配溶液中去除所述晶格点阵结构。在本专利技术的一个实施例中，步骤b中，所述液态硅胶填充所述晶格点阵结构的空隙并使晶格点阵结构部分露出。本专利技术还提供一种有序可控多孔硅胶，其利用如上所述的有序可控多孔硅胶的制备方法制备而成。本申请的有序可控多孔硅胶的制备方法，包括：提供一晶格点阵结构，该晶格点阵结构包括至少一个区域，每个区域均由多个晶胞单元构成；向至少一个区域的晶胞单元内注入液态硅胶并固化，形成混合结构；去除所述混合结构中的晶格点阵结构，得到有序可控多孔硅胶。本申请还提供一种利用如上所述的有序可控多孔硅胶的制备方法制备而成的有序可控多孔硅胶。本申请的制备方法简易、高效，且能根据需求控制不同尺度的孔的分配比例和孔的尺寸，能制得高精度的有序可控多孔硅胶。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术有序可控多孔硅胶的制备方法的流程示意图。图2为本专利技术第一实施例中晶格点阵结构的示意图。图3为图2中的晶胞单元的结构示意图。图4为本专利技术第一实施例中混合结构的示意图。图5为本专利技术第一实施例中有序可控多孔硅胶的示意图。图6为本专利技术第二实施例中晶格点阵结构的示意图。图7为本专利技术第三实施例中晶格点阵结构的示意图。图8为本专利技术第四实施例中晶格点阵结构的示意图具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。图1是本专利技术中有序可控多孔硅胶的制备方法的流程示意图。请结合图1，本专利技术中有序可控多孔硅胶的制备方法，包括步骤：a.提供一晶格点阵结构，晶格点阵结构包括至少一个区域，每个区域均由多个晶胞单元构成；b.向至少一个区域的晶胞单元内注入液态硅胶并固化，形成混合结构；c.去除混合结构中的晶格点阵结构，得到有序可控多孔硅胶。在本专利技术的优选实施例中，晶格点阵结构的材料包括聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛酯、高抗冲聚苯乙烯中的至少一种。其中，晶胞单元可以包括四面体结构、金字塔结构、三维Kagome结构、编织物结构中的至少一种。晶格点阵结构均为空心结构，液态硅胶可填充晶格点阵结构的孔隙并使晶格点阵结构部分露出。在本专利技术的优选实施例中，通过将晶格点阵结构溶解在预配溶液中以去除晶格点阵结构。当晶格点阵结构的材料包括聚乙烯醇时，溶解晶格点阵结构的预配溶液包括水；晶格点阵结构的材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有序可控多孔硅胶的制备方法，其特征在于，包括：/na.提供一晶格点阵结构，所述晶格点阵结构包括至少一个区域，每个区域均由多个晶胞单元构成；/nb.向所述至少一个区域的所述晶胞单元内注入液态硅胶并固化，形成混合结构；/nc.去除所述混合结构中的所述晶格点阵结构，得到有序可控多孔硅胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种有序可控多孔硅胶的制备方法，其特征在于，包括：
a.提供一晶格点阵结构，所述晶格点阵结构包括至少一个区域，每个区域均由多个晶胞单元构成；
b.向所述至少一个区域的所述晶胞单元内注入液态硅胶并固化，形成混合结构；
c.去除所述混合结构中的所述晶格点阵结构，得到有序可控多孔硅胶。


2.根据权利要求1所述的有序可控多孔硅胶的制备方法，其特征在于，所述晶格点阵结构的材料包括聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛酯、高抗冲聚苯乙烯中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的有序可控多孔硅胶的制备方法，其特征在于，所述晶胞单元包括体心立方结构、四面体结构、金字塔结构、三维Kagome结构、编织物结构中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的有序可控多孔硅胶的制备方法，其特征在于，所述晶胞单元为由多个梁臂连接形成的立体支架结构。


5.根据权利要求4所述的有序可控多孔硅胶的制备方法，其特征在于，所述晶胞单元在第一方向，第二方向上和第三方向的尺寸范围均为～20mm，所述梁臂的直径为0.5mm～5mm，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向中任两个方向之间相互垂直。


6.根据权利要求3所述的有序可控多孔硅胶的制备方法，其特征在于，所述晶格点阵结构包括多个区域，所述多个区域的所述晶胞单元相...

【专利技术属性】
技术研发人员：季宪泰，郭典，冯晨瑞，秦同，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33