[发明专利]一种基于液态金属纳米微滴的液晶弹性体材料

权利要求书

1.一种基于液态金属纳米液滴的液晶弹性体材料，其特征在于该液晶弹性体材料是由液晶单体聚合而成，聚合之后，液晶单体在分子链中以液晶基元的形式，均沿着拉伸方向有序排列形成分子主链，液态金属被破碎成纳米级别的微滴然后与所述分子主链中的硫元素有动态相互作用而均匀稳定分散在液晶弹性体基体中；将液晶单体，扩链剂，交联剂，催化剂和液态金属经过超声粉碎处理后，混合均匀；在热聚合的条件下，制得基于液态金属纳米液滴的液晶弹性体；

所述的液晶单体为4-((6-(丙烯酰氧基)己基)氧基)苯基4-((6-(丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸酯；

所述的液态金属为镓铟锡合金，镓、铟、锡的质量比为0.62–0.8:0.25–0.1:0-0.13；

所述的液态金属质量与液晶单体的质量比为5％-8％；

所述的液晶单体4-((6-(丙烯酰氧基)己基)氧基)苯基4-((6-(丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸酯，结构式如下：

所述的交联剂季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)，结构式如下：

所述的扩链剂2,2-氧基双(乙烷-1-硫醇)，结构式如下：

所述的催化剂二丙胺，结构式如下：

上述的液晶单体和扩链剂以及交联剂物质的量比为：液晶单体：扩链剂：交联剂＝1:20:22–1:10:12；

液态金属与液晶单体、扩链剂和交联剂的质量比为：液态金属：(液晶单体+扩链剂+交联剂)＝1:20-1:12。

2.一种如权利要求1所述的基于液态金属纳米液滴的液晶弹性体材料的制备方法，其特征在于，制备过程如下：

步骤1.将液晶单体4-((6-(丙烯酰氧基)己基)氧基)苯基4-((6-(丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸酯、扩链剂2,2-氧基双(乙烷-1-硫醇)、交联剂季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)和液态金属进行除水处理；

步骤2.将步骤1中的所有材料放置于无水二氯甲烷中，然后放置于棕色菌种瓶中在通氮气的条件下，充分搅拌，形成均匀溶液；

步骤3.取催化剂二丙胺溶于二氯甲烷中，然后加入到上述的棕色菌种瓶中的溶液里；

步骤4.用超声破碎仪超声处理1-1.5h，使液态金属破碎成纳米级别，并且实现上述混合物的均匀混合；

步骤5.将上述混合物倒入聚四氟乙烯槽子中，然后放入36℃-45℃的烘箱中保温1-1.5h；

步骤6.将步骤5中的聚四氟乙烯槽子冷却到室温，制得未取向的基于液态金属纳米液滴的液晶弹性体材料LM-LCE膜；

步骤7.将上述未取向的LM-LCE膜裁剪成长条状，在室温下拉伸并保持固定，得到拉伸取向过的长条状基于液态金属纳米液滴的液晶弹性体材料LM-LCE膜；

步骤8.将步骤7制备的已经拉伸取向过的长条状LM-LCE膜放入烘箱中，在36℃-45℃下，保持8-11h，然后自然冷却至室温，制得具有取向结构的基于液态金属纳米液滴的液晶弹性体材料LM-LCE膜。

3.如权利要求2所述的基于液态金属纳米液滴的液晶弹性体材料制备方法，其特征在于步骤1中的扩链剂2,2-氧基双(乙烷-1-硫醇)由3,6-二硫-1,8-辛二醇替代。

4.如权利要求2所述的基于液态金属纳米液滴的液晶弹性体材料制备方法，其特征在于步骤4中超声破碎仪超声处理的功率设定为360W。

5.如权利要求2所述的基于液态金属纳米液滴的液晶弹性体材料制备方法，其特征在于所述步骤7中将未取向的LM-LCE膜裁剪成长条状在室温下拉伸，拉伸至原长度的2-2.7倍并保持固定。