【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液晶弹性体，具体为一种3d打印液晶超弹性体的制备方法。
技术介绍
1、相对于传统的模具成型技术，增材制造技术对各类复杂精细结构和个性化定制的产品具有关键性的优势。增材制造技术通过材料逐点累积形成面，逐面累积形成体，从而可以制造出任意复杂形状的三维实体，因此也称3d打印。近些年，在3d打印的基础上，通过引入特殊刺激响应智能材料，打印制品将产生随时间而改变的物理性能，如结构、形状等。这对于现代智能化驱动器、传感器、软体机器人等应用具有重要的意义。
2、液晶弹性体是近几十年才开发出来的一类智能材料，温度高于或者低于其清亮点温度时，其内部的液晶基元会发生重排，从而导致宏观的变形。由于液晶弹性体具有可发生可逆形变、刺激响应程度大、响应速率快等特点，逐渐引起了人们的兴趣。
3、液晶弹性体作为3d打印技术中的一种重要材料，可利用墨水直写或数字光处理等方法对液晶基元的取向排列和制件的三维结构进行编程控制，从而获得具有特定结构和功能的液晶弹性体产品，但现有的液晶超弹性体各层之间界面粘结性弱，可能会导致液晶弹性体产品在受到外力作用时发生层间剥离或开裂，严重影响其强度和耐用性，目前大部分3d打印液晶超弹性体的强度和耐用性还有待提高。
4、为此，我们提出一种3d打印液晶超弹性体的制备方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种3d打印液晶超弹性体的制备方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取
3、一种3d打印液晶超弹性体的制备方法，包括如下步骤：
4、包括如下步骤：
5、s1、制备前驱体溶液：将光聚合单体、聚氨酯树脂、水性聚异氰酸酯弹性体、催化剂和溶剂进行初步交联反应得到预聚物，交联的时间为3-4小时,将预聚物、连接剂置于溶剂中溶解并持续反应8h，反应结束依次加入光引发剂、交联剂和氧化剂搅拌20-30min，配成3d打印树脂的前驱体溶液，并对所述前驱体溶液进行除气泡处理；
6、s2、3d打印：构建待成形零件的三维模型，并基于所述前驱体溶液及所述三维模型采用切片软件进行打印速率编程设计并进行切片以得到打印设备能直接读取并运行的文件；
7、s3、打印处理：以所述前驱体溶液为材料，所述打印设备依据所述文件进行打印成形，在打印的同时采用紫外光照射已打印好的部位,打印结束后使用紫外光照射灯照射2-3h进行固化，随即对其进行冷冻干燥16-24h，干燥结束即可获得制得的液晶弹性体。
8、作为优选，所述光聚合单体优选为丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、乙烯基醚类单体中的一种。
9、作为优选，对所述前驱体溶液进行除气泡处理时，将所述前驱体溶液装入打印设备的料筒中，然后将所述料筒放入真空烘箱中，在温度为70℃～90℃、真空度为(2～10)×103pa的环境下烘干6h～8h。
10、作为优选，所述光引发剂为2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮。
11、作为优选，所述溶剂为四氢呋喃。
12、作为优选，所述催化剂为二甲基乙醇胺。
13、作为优选，所述交联剂为二丙胺、苄胺、三乙胺、二乙胺中的一种或几种。
14、作为优选，所述溶剂占前驱体溶液质量的16-43％，所述光聚合单体占前驱体溶液质量的14-30％，所述聚氨酯树脂占前驱体溶液质量的10-18％，所述水性聚异氰酸酯弹性体占前驱体溶液中质量比的12-25％，所述连接剂占前驱体溶液质量的3-6％，所述催化剂占前驱体溶液质量的3-8％，所述交联剂占前驱体溶液质量的3-5％，所述光引发剂占前驱体溶液质量的1-3％，所述氧化剂占前驱体溶液质量的2-4％。
15、与现有技术相比，本专利技术提供了一种3d打印液晶超弹性体的制备方法，具备以下有益效果：
16、1、在3d打印中，层与层之间的粘结力是至关重要的，聚氨酯树脂与水性聚异氰酸酯弹性体通过交联反应，聚氨酯树脂中的羟基(-oh)与水性聚异氰酸酯中的异氰酸酯基(-nco)发生反应，生成氨基甲酸酯键，这种键合方式使得材料具有优异的弹性和强度，使得聚合物网络更加紧密和稳定，能够大幅提高材料的物理与化学性能，减少材料在使用过程中可能出现的变形或破裂等问题，增强材料的稳定性和耐久性，一定程度上避免制得的产品在受到外力作用时容易发生层间剥离或开裂得现象。
17、2、二甲基乙醇胺能够帮助改善前驱体溶液的流动性，使得前驱体溶液在打印过程中能够更均匀地铺展在打印平台上，减少因流动不畅导致的打印缺陷，如空隙、层等，且二甲基乙醇胺作为催化剂，能够加速光聚合单体、聚氨酯树脂、水性聚异氰酸酯弹性体之间的交联反应，有助于形成更均匀、更稳定的交联结构，从而进一步提升液晶弹性体的力学性能和耐久性。
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1.一种3D打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种3D打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于：所述光聚合单体优选为丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、乙烯基醚类单体中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于：对所述前驱体溶液进行除气泡处理时，将所述前驱体溶液装入打印设备的料筒中，然后将所述料筒放入真空烘箱中，在温度为70℃～90℃、真空度为(2～10)×103Pa的环境下烘干6h～8h。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于：所述光引发剂为2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮。
5.根据权利要求4所述的一种3D打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于：所述溶剂为四氢呋喃。
6.根据权利要求5所述的一种3D打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于：所述催化剂为二甲基乙醇胺。
7.根据权利要求6所述的一种3D打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于：所述交联剂为二丙胺、苄胺、三乙胺、二乙胺中的
8.根据权利要求7所述的一种3D打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于：所述溶剂占前驱体溶液质量的16-43％，所述光聚合单体占前驱体溶液质量的14-30％，所述聚氨酯树脂占前驱体溶液质量的10-18％，所述水性聚异氰酸酯弹性体占前驱体溶液中质量比的12-25％，所述连接剂占前驱体溶液质量的3-6％，所述催化剂占前驱体溶液质量的3-8％，所述交联剂占前驱体溶液质量的3-5％，所述光引发剂占前驱体溶液质量的1-3％，所述氧化剂占前驱体溶液质量的2-4％。
...【技术特征摘要】
1.一种3d打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种3d打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于：所述光聚合单体优选为丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、乙烯基醚类单体中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种3d打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于：对所述前驱体溶液进行除气泡处理时，将所述前驱体溶液装入打印设备的料筒中，然后将所述料筒放入真空烘箱中，在温度为70℃～90℃、真空度为(2～10)×103pa的环境下烘干6h～8h。
4.根据权利要求3所述的一种3d打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于：所述光引发剂为2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮。
5.根据权利要求4所述的一种3d打印液晶超弹性体的制备方法，其特征在于：所述溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：范吉堂，于馨嘉，余快，朱剑涛，蔡镇清，
申请(专利权)人：范吉堂，
类型：发明
国别省市：
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