【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种高性能仿生可逆黏附材料及其用途。
技术介绍
1、自然界中的壁虎不但能自由爬行在竖直的墙壁面上，而且能倒悬在天花板上自由爬行。有研究表明壁虎的脚掌不仅具有疏水功能，还能够对光滑表面产生可逆黏附(黏附-脱附)的效果，且这种可逆黏附的能力几乎不依赖于重力，并能够适用于各种不同的表面。壁虎的这种独特的可逆黏附功能来源于壁虎脚趾末端特殊的微纳级别多尺度的结构与基底表面间的范德华力。受壁虎脚趾的可逆黏附机理的启发，基于范德华作用机制、模仿壁虎微纳米层级多尺度的结构刚毛仿生黏附材料已成为目前仿生黏附材料领域的一个研究热门方向。
2、不过，当前仿生可逆黏附材料面临的一个共同挑战是难以在非理想环境(例如极端湿润环境)保持其最优性能。想要展现最佳的可逆黏附能力，往往需要维持待黏面的干燥，洁净以及光滑等，难以适应在不同的真实环境下，特别是高湿度环境下的有效应用。事实上，即使对于壁虎本身而言，也有研究证实环境湿度的变化会造成壁虎黏附能力的差异，在不同湿润程度的接触材料条件下，壁虎的黏附能力会受到一定的影响。
3、基于现有的报道，仿生材料的可逆黏附性能同环境湿度的关系复杂，而目前，针对仿生可逆黏附材料的研究大多集中在几何结构同黏附能力关系上，例如，isla等通过双步印墨的方法制备获取了具有高度不同的两种末端蘑菇状的排列阵型。调节负载来控制阵型与底部基端的接触数目和接触程度,从而得到对负载能够进行回应的三态黏附(isla p y,kroner e.advanced functional ma
4、为了拓宽可逆黏附材料的应用场景，提升其在真实环境中的应用价值，进一步对材料的组成结构进行改良，制备具有优异耐高湿度的可逆黏附能力的仿生材料，具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术研究并且提出制备合成了一种富含苯基的由聚硅氧烷制成的具有耐湿性和强湿度黏附性的仿生可逆黏附材料。
2、本专利技术提供了一种弹性体，它是环硅氧烷单体与bis-d4共聚而成的固化物；
3、所述bis-d4的结构如下：
4、
5、进一步地，上述bis-d4占环硅氧烷单体的摩尔分数为2％～6％。
6、更进一步地，上述环硅氧烷单体为一种具有式i所示结构的化合物，或多种具有式i所示结构的化合物的混合物：
7、
8、其中，r1、r2、r3分别独立选自c1～3的烷基；r4、r5、r6分别独立选自c1～3的烷基或苯基；n为1～6的整数；
9、优选地，所述环硅氧烷单体为：八甲基环四硅氧烷和2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四苯基环四硅氧烷的混合物，其中，2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四苯基环四硅氧烷的摩尔分数为30％～90％。
10、更进一步地，上述2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四苯基环四硅氧烷的摩尔分数为90％，所述bis-d4占硅氧烷单体的摩尔分数为6％；
11、或，所述硅氧烷单体中2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四苯基环四硅氧烷的摩尔分数为60％，所述bis-d4占硅氧烷单体的摩尔分数为4％；
12、或，所述硅氧烷单体中2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四苯基环四硅氧烷的摩尔分数为30％，所述bis-d4占硅氧烷单体的摩尔分数为3％。
13、进一步地，上述弹性体由环硅氧烷单体、bis-d4在催化剂的作用下共聚反应而成，所述催化剂占环硅氧烷单体的摩尔分数为1％～3％；优选为1％。
14、更进一步地，上述催化剂是四甲基氢氧化铵五水合物、膦腈碱催化剂、碱胶或氯化钾，优选为四甲基氢氧化铵五水合物。
15、本专利技术还提供了上述的弹性体的制备方法，包括如下步骤：
16、(1)将环硅氧烷单体与bis-d4加热至50～70℃混合0.5～1小时；
17、(2)加入催化剂，70～80℃下持续抽真空反应10min～20min形成粘稠预聚物；
18、(3)在真空条件下60～70℃固化4小时，再升温至75～85℃固化2小时。
19、本专利技术还提供了一种仿生可逆黏附材料，它是表面有均匀排列的微柱的膜，所述微柱以上述的弹性体为原材料制成。
20、更进一步地，上述微柱为圆柱体微柱；优选地，所述圆柱体微柱的柱径为5～20μm，柱高为6～24μm，柱间距为10～20μm；更优选地，所述圆柱体微柱的柱径为10μm，柱高为10μm，柱间距为15μm。
21、本专利技术还提供了上述的仿生可逆黏附材料在仿生机器人、医用皮肤贴、智能转运设备中的应用。
22、本专利技术的有益效果：本专利技术富含苯基的聚硅氧烷制成的微柱阵列结构材料具有优异的耐湿度黏附性能，在高湿度环境下依然具有强粘附能力，作为一种仿生可逆黏附材料，能够很好地满足仿生机器人、医用皮肤贴、智能转运设备在高湿度环境条件下的使用需求，应用前景广泛。
23、“微柱”即微米尺寸的柱状凸起；柱子为圆柱体，直径和高度在1μm～1000μm范围内；或柱子为长方体，长、宽、高均在1μm～1000μm范围内。
24、显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
25、以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。
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1.一种弹性体，其特征在于，它是环硅氧烷单体与Bis-D4共聚而成的固化物；
2.如权利要求1所述的弹性体，其特征在于，所述Bis-D4占环硅氧烷单体的摩尔分数为2％～6％。
3.如权利要求1或2所述的弹性体，其特征在于，所述环硅氧烷单体为一种具有式I所示结构的化合物，或多种具有式I所示结构的化合物的混合物：
4.如权利要求3所述的弹性体，其特征在于，所述2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四苯基环四硅氧烷的摩尔分数为90％，所述Bis-D4占硅氧烷单体的摩尔分数为6％；
5.如权利要求1或2所述的弹性体，其特征在于，它由环硅氧烷单体、Bis-D4在催化剂的作用下共聚反应而成，所述催化剂占环硅氧烷单体的摩尔分数为1％～3％；优选为1％。
6.如权利要求5所述的弹性体，其特征在于，所述催化剂是四甲基氢氧化铵五水合物、膦腈碱催化剂、碱胶或氯化钾，优选为四甲基氢氧化铵五水合物。
7.权利要求1～6任一项所述的弹性体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.一种仿生可逆黏附材料，其特征在于，它是表面
9.如权利要求8所述的仿生可逆黏附材料，其特征在于，所述微柱为圆柱体微柱；优选地，所述圆柱体微柱的柱径为5～20μm，柱高为6～24μm，柱间距为10～20μm；更优选地，所述圆柱体微柱的柱径为10μm，柱高为10μm，柱间距为15μm。
10.权利要求8或9所述的仿生可逆黏附材料在仿生机器人、医用皮肤贴、智能转运设备中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种弹性体，其特征在于，它是环硅氧烷单体与bis-d4共聚而成的固化物；
2.如权利要求1所述的弹性体，其特征在于，所述bis-d4占环硅氧烷单体的摩尔分数为2％～6％。
3.如权利要求1或2所述的弹性体，其特征在于，所述环硅氧烷单体为一种具有式i所示结构的化合物，或多种具有式i所示结构的化合物的混合物：
4.如权利要求3所述的弹性体，其特征在于，所述2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四苯基环四硅氧烷的摩尔分数为90％，所述bis-d4占硅氧烷单体的摩尔分数为6％；
5.如权利要求1或2所述的弹性体，其特征在于，它由环硅氧烷单体、bis-d4在催化剂的作用下共聚反应而成，所述催化剂占环硅氧烷单体的摩尔分数为1％～3％；优选为1％。
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【专利技术属性】
技术研发人员：夏爽，邹华维，陈宇坤，衡正光，陈洋，田津枫，汪远，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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