【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，尤其涉及一种形状记忆凝胶组合物、制备方法及其应用。
技术介绍
1、形状记忆高分子(smp)是一类新型的功能高分子材料，其同时兼具塑料和橡胶的特性。形状记忆高分子是运用现代高分子物理学理论和高分子合成及改性技术对通用高分子材料进行分子组合和改性得到的一类高分子材料如聚乙烯、聚异戊二烯、聚酯、共聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚氨酯等高分子材料进行分子设计及分子结构的调整，使它们在一定条件下，被赋予一定的形状(起始态)，当外部条件发生变化时，它可相应地改变形状并将其固定(变形态)。如果外部环境以特定的方式和规律再次发生变化，它们便可逆的恢复至起始态。这种材料具有可逆性、可重复性和可编程性，因此被广泛应用于机械、医疗、电子、环境等领域。
2、形状记忆高分子由硬段和软段基本单元构成，硬段决定材料的刚度和强度，软段决定材料的形变能力，硬段和软段通常交替排列或混合在一起，由此形成相互缠结的网络结构，且通过调整硬段和软段的比例以控制材料的形状记忆性能。但其作为一种新型智能材料，存在制备过程复杂、工艺要求高、耐老化性能差、长期使用会产生应力松弛导致形状恢复速度减慢等缺陷。
3、有鉴于此，有必要对现有技术中的形状记忆高分子及其制备方法予以改进，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中的形状记忆高分子存在制备过程复杂、工艺要求高，且形状记忆高分子存在耐老化性能差、长期使用会产生应力松弛导致形状恢复速度减慢的问题。
2、
3、改性橡胶30-45份；
4、改性有机硅10-20份；
5、增粘树脂15-45份；
6、老化剂0.2份；
7、催化剂1份；
8、填料0.5-2份；
9、所述形状记忆凝胶组合物由所述改性橡胶、所述改性有机硅、所述增粘树脂、所述老化剂、所述催化剂以及所述填料溶胀于聚乙烯醇、水以及乙二醇所形成的混合溶液中形成，且所述改性橡胶、所述改性有机硅、所述增粘树脂、所述老化剂、所述催化剂以及所述填料的质量份数之和为100份。
10、作为本专利技术的进一步改进，所述所述混合溶液中所述聚乙烯醇、所述水以及所述乙二醇的质量比为：1:3.7:4；
11、所述改性橡胶选自异丁烯-异戊二烯嵌段共聚物(丁基橡胶)、丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、天然橡胶、顺丁橡胶的环氧化物。
12、作为本专利技术的进一步改进，所述增粘树脂选自固态增粘树脂，或者，选自固态增粘树脂、液态增粘树脂的混合物，且所述液态增粘树脂的软化温度为0-35℃。
13、作为本专利技术的进一步改进，所述催化剂选自氢氧化钠锂、碳酸钾、碳酸钠、四丁基溴化铵、四丁基氟化铵、苄基三乙基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三乙胺、4-甲氨基吡啶、1，5，7-三叠氮双环(4，4，0)癸-5-烯、三苯基膦中的一种或任意几种组合。
14、作为本专利技术的进一步改进，所述填料选自纳米银线、银粉、镍粉、铜粉、银包铜粉、碳纳米管、石墨烯、气相二氧化硅、氧化铝、氮化硼、碳酸钙、钛白粉中的一种或任意几种组合。
15、作为本专利技术的进一步改进，所述老化剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、丁基丙二酸酯类混合物、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、2，2-二亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的一种或任意几种组合。
16、基于相同专利技术思想，本专利技术还揭示了一种形状记忆凝胶组合物的制备方法，包括：
17、s1、将改性橡胶、改性有机硅、增粘树脂、催化剂、填料、老化剂以及甲苯置于容器中均匀混合且静置消泡后，得到有机硅接枝的橡胶胶液；
18、s2、将所述有机硅接枝的橡胶胶液注入模具中依次在30-35℃、40-45℃、60-75℃、90-100℃、110-120℃的温区中进行烘烤，得到具固定形状的初品；
19、s3、将所述初品浸入由聚乙烯醇、水以及乙二醇均匀混合的混合溶液中，冷冻后在所述初品表面形成聚乙烯醇涂层，得到所述形状记忆凝胶组合物。
20、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤s1还包括：制备所述改性橡胶，并具体为：
21、s11、于容器中加入正己烷溶解橡胶原材料，以配置初级橡胶胶液，并向所述初级橡胶胶液中加入的间氯过氧苯甲酸充分反应，得橡胶胶液；
22、s12、将所述橡胶胶液依次用氢氧化钠溶液、去离子水进行洗涤直至中性，将呈中性的橡胶胶液在无水乙醇中沉淀，过滤，烘干，得到所述改性橡胶。
23、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤s11中初级橡胶胶液的质量浓度为5wt％，双键与间氯过氧苯甲酸的摩尔比为1:1.1，反应时间为30分钟；
24、所述步骤s12中氢氧化钠溶液的质量浓度为4wt％，所述改性橡胶的环氧度为20-45％。
25、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤s1还包括：制备所述改性有机硅，并具体为：
26、s13、将六甲基二硅氧烷、巯丙基甲基二甲氧基硅烷、二甲氧基二硅氧烷加入到过量的甲苯中，得到混合物，所述六甲基二硅氧烷、巯丙基甲基二甲氧基硅烷、二甲氧基二硅氧烷的摩尔比1:20:80；
27、s14、向所述混合物中缓慢滴加浓盐酸，并保持温度低于50℃，均匀混合后升温至120℃，旋蒸去除甲苯后，得到所述改性有机硅。
28、基于相同专利技术思想，本专利技术又揭示了一种根据上述任一项专利技术创造所述的形状记忆凝胶组合物的应用，所述形状记忆凝胶组合物作为粘合剂。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
30、本专利技术所揭示的形状记忆凝胶组合物选用改性橡胶与改性有机硅发生共聚合后的接枝共聚物作为主体材料，加入聚乙烯醇和填料后，利用分子间相互作用形成凝胶组合物，同时以温和的固化交联技术，增强凝胶的抗冲击性能和耐热性能。在正常使用条件下对金属基材具有优良的粘结强度，施加外力拉伸形变后，在一定时间内又可恢复至原来的状态。
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1.一种形状记忆凝胶组合物，其特征在于，包括以下质量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的形状记忆凝胶组合物，其特征在于，所述混合溶液中所述聚乙烯醇、所述水以及所述乙二醇的质量比为：1:3.7:4；
3.根据权利要求1所述的形状记忆凝胶组合物，其特征在于，所述增粘树脂选自固态增粘树脂，或者，选自固态增粘树脂、液态增粘树脂的混合物，且所述液态增粘树脂的软化温度为0-35℃。
4.根据权利要求1所述的形状记忆凝胶组合物，其特征在于，所述催化剂选自氢氧化钠锂、碳酸钾、碳酸钠、四丁基溴化铵、四丁基氟化铵、苄基三乙基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三乙胺、4-甲氨基吡啶、1，5，7-三叠氮双环(4，4，0)癸-5-烯、三苯基膦中的一种或任意几种组合。
5.根据权利要求1所述的形状记忆凝胶组合物，其特征在于，所述填料选自纳米银线、银粉、镍粉、铜粉、银包铜粉、碳纳米管、石墨烯、气相二氧化硅、氧化铝、氮化硼、碳酸钙、钛白粉中的一种或任意几种组合。
6.根据权利要求1所述的形状记忆凝胶组合物，其特征在于，所述老化剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-
7.一种形状记忆凝胶组合物的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的形状记忆凝胶组合物的制备方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：制备所述改性橡胶，并具体为：
9.根据权利要求8所述的形状记忆凝胶组合物的制备方法，其特征在于，所述步骤S11中初级橡胶胶液的质量浓度为5wt％，双键与间氯过氧苯甲酸的摩尔比为1:1.1，反应时间为30分钟；
10.根据权利要求7所述的形状记忆凝胶组合物的制备方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：制备所述改性有机硅，并具体为：
11.一种根据权利要求1-6中任一项所述的形状记忆凝胶组合物的应用，其特征在于，所述形状记忆凝胶组合物作为粘合剂。
...【技术特征摘要】
1.一种形状记忆凝胶组合物，其特征在于，包括以下质量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的形状记忆凝胶组合物，其特征在于，所述混合溶液中所述聚乙烯醇、所述水以及所述乙二醇的质量比为：1:3.7:4；
3.根据权利要求1所述的形状记忆凝胶组合物，其特征在于，所述增粘树脂选自固态增粘树脂，或者，选自固态增粘树脂、液态增粘树脂的混合物，且所述液态增粘树脂的软化温度为0-35℃。
4.根据权利要求1所述的形状记忆凝胶组合物，其特征在于，所述催化剂选自氢氧化钠锂、碳酸钾、碳酸钠、四丁基溴化铵、四丁基氟化铵、苄基三乙基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三乙胺、4-甲氨基吡啶、1，5，7-三叠氮双环(4，4，0)癸-5-烯、三苯基膦中的一种或任意几种组合。
5.根据权利要求1所述的形状记忆凝胶组合物，其特征在于，所述填料选自纳米银线、银粉、镍粉、铜粉、银包铜粉、碳纳米管、石墨烯、气相二氧化硅、氧化铝、氮化硼、碳酸钙、钛白粉中的一种或任意几种组合。
6.根据权利要求1所述的形状记忆凝胶...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦军彦，王芳，朱玉琨，张海燕，陆亚青，
申请(专利权)人：无锡科技职业学院，
类型：发明
国别省市：
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