[发明专利]一种4D打印连续纤维增强液晶弹性体人工肌肉的制备方法及其应用有效

专利信息
申请号: 202210488436.4 申请日: 2022-05-06
公开(公告)号: CN114851551B 公开(公告)日: 2022-11-29
发明(设计)人: 冷劲松;夏宇良;穆童;刘彦菊 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: B29C64/135 分类号: B29C64/135;B29C64/176;B33Y10/00;B33Y70/10;B33Y80/00;C08L101/00;C08L77/10;C08K7/06;C08K7/14;C08K3/08;C08J5/04
代理公司: 哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206 代理人: 王新雨
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 打印 连续 纤维 增强 液晶 弹性体 人工 肌肉 制备 方法 及其 应用
【权利要求书】:

1.一种4D打印连续纤维增强液晶弹性体人工肌肉的制备方法,其特征在于:所述方法具体步骤为:

步骤一:将100份液晶大分子单体与0.5-1份的光引发剂、5-30份的交联剂、1-2份的阻聚剂以及20-80份的硫醇在室温下混合;

步骤二:将上述材料加热至80-100℃,使材料熔化;

步骤三:将熔化后的材料均匀混合,形成熔体,静置30分钟,材料开始发生反应;

步骤四:向熔体中加入1份胺类引发剂,使硫醇与液晶大分子之间发生点击化学反应,得到齐聚物;

步骤五:使熔体在50-150℃之间静置3-48小时,确保反应完全;

步骤六:将反应好的熔体通过3D打印机,将齐聚物在连续纤维基底上打印成预设形状,并采用紫外光对齐聚物的预设形状进行固化,固化完成后得到成型的液晶弹性体;

步骤七:在液晶弹性体的上方及侧面点胶,使液晶弹性体固定在连续纤维基底上,制备出可弯曲的人工肌肉。

2.如权利要求1所述的一种4D打印连续纤维增强液晶弹性体人工肌肉的制备方法,其特征在于:步骤一中,所述液晶大分子单体为RM82,RM257,RM006,RM021,RM010中的一种或几种;所述光引发剂为2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮,Irgacure369,(4-甲基噻吩基)甲基苯基锍三氟甲磺酸,2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮中的一种;所述交联剂为异氰脲酸三烯丙酯、双(乙烯基磺酰)甲烷、3,9-二乙烯基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷中的一种;所述阻聚剂为2,6-二叔丁基对甲酚和/或叔丁基羟基茴香醚(BHA);所述硫醇为季戊四醇四(3-巯基丙酸)酯、2,2'-(1,2-乙二基双氧代)双乙硫醇、3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇、1,2-乙二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,10-癸二硫醇、1,5-戊二硫醇中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的一种4D打印连续纤维增强液晶弹性体人工肌肉的制备方法,其特征在于:步骤四中,所述胺类引发剂为二丙胺、苄胺、三乙胺、二乙胺中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的一种4D打印连续纤维增强液晶弹性体人工肌肉的制备方法,其特征在于:步骤四中,所述点击化学反应的时间为2-24h,温度为50-100℃。

5.如权利要求1所述的一种4D打印连续纤维增强液晶弹性体人工肌肉的制备方法,其特征在于:步骤六中,打印温度为50-100℃,打印压力2-6bar,打印速度0.1-6mm/s。

6.如权利要求1所述的一种4D打印连续纤维增强液晶弹性体人工肌肉的制备方法,其特征在于:步骤六中,紫外光采用365nm-405nm。

7.如权利要求1所述的一种4D打印连续纤维增强液晶弹性体人工肌肉的制备方法,其特征在于:步骤六中,所述连续纤维为碳纤维、碳纳米管纤维、铜纳米线纤维、银纳米线纤维、碳纤维和银电极的复合材料、碳纤维和芳纶纤维的混合纤维、碳纤维和玻璃纤维的混合纤维、碳纤维和铜电极的复合材料中的一种。

8.如权利要求1所述的一种4D打印连续纤维增强液晶弹性体人工肌肉的制备方法,其特征在于:步骤七中,所述点胶材料为硅橡胶,硅酮胶中的一种或几种。

9.一种如权利要求1~8任一项制备的4D打印连续纤维增强液晶弹性体人工肌肉的应用,其特征在于:用于抬起重物,具体为:

(1)将所述4D打印液晶弹性体人工肌肉的连续纤维基底连接恒流电源,设置电压为3.7v,选定角度;

(2)通电,使液晶弹性体弯曲一定合适角度与需要被抬起物品搭接,通过外加力抬起物品。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于哈尔滨工业大学,未经哈尔滨工业大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202210488436.4/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top