【技术实现步骤摘要】
高分子量线型聚氨酯丙烯酸酯预聚物、介电弹性体及制备
[0001]本专利技术涉及介电弹性体材料领域，具体涉及一种高分子量线型聚氨酯丙烯酸酯预聚物、介电弹性体及其制备方法。
技术介绍
[0002]介电弹性体以电活性聚合物为基质，具有快速可逆大变形、机电转化效率高、能量密度大等特点，在机械驱动器、人工肌肉、柔性机器人和传感器等领域具有广泛的应用前景。在介电弹性体薄膜表面涂敷导电电极，外加电场下电极两侧产生的Maxwell作用力使得弹性体薄膜发生变形，厚度减小，面积扩大。根据Pelrine等人提出的理论，当介电弹性体材料具有较高的介电常数、较低的弹性模量、低的介电损失以及高介电击穿强度时，介电弹性体材料能够在低电压下获得较大的驱动应变。目前常见的介电弹性体材料包括硅橡胶(SR)、丙烯酸酯(AAS)和聚氨酯(PU)等，相比于其他聚合物基弹性体，PU基介电弹性体具有更高的介电常数和耐候性。PU是一种软段和硬段交替连接的嵌段型聚合物，两相较大的热力学差异会导致材料内部出现微相分离，使材料结晶度较低，弹性较大；正是由于PU的软硬段结构的多样...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：先将二异氰酸酯、多元醇和有机溶剂1搅拌共混反应制得软硬段交替的聚氨酯预聚物，然后将聚氨酯预聚物溶于有机溶剂2中并加入丙烯酸类封端剂制得聚氨酯丙烯酸酯预聚物；其中，二异氰酸酯与多元醇的摩尔比为：1.1～2.0；所述有机溶剂1为弱极性的溶剂，所述有机溶剂2为弱极性或强极性溶剂。2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂1选自：丙酮、四氢呋喃、甲苯或二甲苯；进一步，所述有机溶剂2选自：丙酮、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、N
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甲基吡咯烷酮、N,N
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二甲基甲酰胺、N,N
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二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。3.根据权利要求1或2所述的一种聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸类封端剂选自：丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、二甲基丙烯酸甘油酯或季戊四醇三丙烯酸酯中的一种；进一步，所述二异氰酸酯选自：对苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯或4，4
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二异氰酸酯二苯甲烷中的一种；进一步，所述多元醇为：聚乙二醇或聚乙烯醇中的一种。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯预聚物的制备方法为：先将二异氰酸酯和多元醇分散在有机溶剂1中，搅拌共混反应生成聚氨酯预聚物；反应温度控制在室温～100℃，搅拌速率控制在60～360rpm，反应时间控制在2～6小时；进一步，所述将聚氨酯预聚物溶于有机溶剂2中并加入丙烯酸类封端剂制得聚氨酯丙烯酸酯预聚物的方法为：将所得聚氨酯预聚物从有机溶剂1中分离提纯，然后溶解于有机溶剂2中，并加入丙烯酸类封端剂搅拌反应进行封端，制得聚氨酯丙烯酸酯预聚物；其中，反应温度控制在40℃～100℃，搅拌速率控制在60～360rpm，反应时间控制在2～6小时。5.一种聚氨酯丙烯酸酯预聚物，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物采用权利要求1～4任一项所述的方法制得；进一步，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物的数均分子量为7000～25000g/mol；优选为14000～25000g/mol；进一步，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物为线型非支化和非交联型预聚物。6.聚氨酯丙烯酸酯预聚物在制备介电弹性体材料、光敏材料、自修复材料或传感材料中的应用，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物为采用权利要求1～4任一项所述的方法制得的预聚物；或为权利要求5所述的预聚物。7.一种介电弹性体材料，其特征在于，所述介电弹性体材料的原料包括：聚氨酯丙烯酸酯预聚物、活性稀释剂和光引发剂，其中，各原料的比例为：聚氨酯丙烯酸酯预聚物50～80重量份，活性稀释剂10～30重量份，光引发剂1～10重量份；所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物为采用权利要求1～4任一项...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄炎昊，熊璐璐，王锋，崔旭东，周平，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：
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