[发明专利]一种摩擦性能智能响应的热固性形状记忆聚合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种摩擦性能智能响应的热固性形状记忆聚合物，具有微/纳表面，

所述热固性形状记忆聚合物的材质为具有动态共价键的热固性聚合物，所述热固性聚合物中含有具有光热转换性能的纳米填料；

所述微/纳表面的表面形状在光和/或热触发前为临时形状，表面摩擦性能为各向异性；经光和/或热触发后，表面形状由临时形状恢复为初始形状，表面摩擦性能为各向同性；

所述临时形状为多个纳米柱构成的非对称阵列状；所述初始形状为多个纳米柱构成的对称阵列状。

2.根据权利要求1所述的摩擦性能智能响应的热固性形状记忆聚合物，其特征在于，所述光触发的条件为波长为808nm的红外光，所述热触发的温度高于热固性聚合物玻璃化转变温度10～30℃；所述光和/或热触发的时间为5～20s。

3.根据权利要求1所述的摩擦性能智能响应的热固性形状记忆聚合物，其特征在于，所述动态共价键为动态酯键、动态二硫键、动态亚胺键、动态酰腙键、烯烃复分解键、硅氧烷-硅醇交换键和动态乙烯胺酯键中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的摩擦性能智能响应的热固性形状记忆聚合物，其特征在于，所述具有光热转换性能的纳米填料为石墨烯、纳米四氧化三铁、碳纳米管和黑磷中的一种或几种；

所述纳米填料的粒径为5nm～50μm；

所述热固性聚合物中纳米填料的质量百分含量为0.1～5％。

5.根据权利要求1所述的摩擦性能智能响应的热固性形状记忆聚合物，其特征在于，所述初始形状的纳米柱的形状为圆柱形、方形或梯形，所述纳米柱的高度为100～300μm，间距为10～100μm；

所述临时形状的纳米柱的形状独立为圆柱形、方形和梯形中的一种，所述纳米柱的高度独立为100～300μm，间距独立为10～100μm。

6.权利要求1～5任意一项所述摩擦性能智能响应的热固性形状记忆聚合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将具有动态共价键的反应原料、具有光热转换性能的纳米填料、催化剂混合，进行热固化，得到热固性形状记忆聚合物；

(2)使用初始形状模板对所述热固性形状记忆聚合物进行第一次热压印，在所述热固性形状记忆聚合物的表面形成具有初始形状的微/纳表面；所述第一次热压印的温度高于动态共价键的交换反应温度10～30℃；

(3)将所述具有初始形状的热固性形状记忆聚合物加热至玻璃化转变温度以上20～30℃，使用临时形状模板对所述具有初始形状的微/纳表面进行第二次热压印，降温后得到摩擦性能智能响应的热固性形状记忆聚合物。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为双环胍或二月桂酸二丁基锡，所述催化剂的质量为具有动态共价键的反应原料质量的1～5％。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一次热压印的载荷为0.5～5MPa，时间为10s～120min。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第二次热压印的载荷为0.5～5MPa，时间为20s～30min。

10.根据权利要求1～5任意一项所述的摩擦性能智能响应的热固性形状记忆聚合物或权利要求6～9任意一项所述制备方法制备得到的摩擦性能智能响应的热固性形状记忆聚合物在摩擦智能控制领域和表界面粘附中的应用。