[发明专利]一种温度和湿度响应驱动器及其制备方法

权利要求书

1.一种温度和湿度响应驱动器，其特征在于，所述驱动器为双层电纺膜驱动器，由顺序电纺聚丙烯腈纤维层和聚(N-异丙基丙烯酰胺)纤维层组成；

其中，聚丙烯腈纤维层是以聚丙烯腈作为原料，以N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂，通过搅拌、电纺制得；聚(N-异丙基丙烯酰胺)纤维层是以聚(N-异丙基丙烯酰胺)、2-乙基-4-甲基咪唑和八缩水甘油基多面体低聚倍半硅氧烷作为原料，以N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃作为溶剂，通过搅拌、电纺及固化制得。

2.根据权利要求1所述的温度和湿度响应驱动器，其特征在于，所述聚丙烯腈纤维层的直径为205-300nm；聚(N-异丙基丙烯酰胺)纤维层的直径为560-870nm。

3.一种如权利要求1或2任一项所述的温度和湿度响应驱动器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)称取聚(N-异丙基丙烯酰胺)、八缩水甘油基多面体低聚倍半硅氧烷、2-乙基-4-甲基咪唑，按一定的质量比准备聚合物，以10％质量分数溶于N,N-二甲基甲酰胺与四氢呋喃的混合溶液中，搅拌12h后呈澄清透明溶液，得混合溶液A；

(2)称取聚丙烯腈溶解于N,N-二甲基甲酰胺中制备质量分数为10％的溶液，搅拌12h充分溶解呈淡黄色透明溶液，得混合溶液B；

(3)调整电纺仪器参数设定，电纺沉积于覆盖在滚筒表面的锡箔纸上；

(4)先将混合溶液B电纺20min，然后将混合溶液B换成混合溶液A电纺60min，即在电纺聚丙烯腈膜表面继续电纺一层聚(N-异丙基丙烯酰胺)膜，随后放入烘箱中固化，得到由顺序电纺聚丙烯腈纤维层和聚(N-异丙基丙烯酰胺)纤维层组成的双层电纺纤维膜驱动器。

4.根据权利要求3所述的温度和湿度响应驱动器的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述质量比为：聚(N-异丙基丙烯酰胺)：八缩水甘油基多面体低聚倍半硅氧烷：2-乙基-4-甲基咪唑＝100：15：0.3。

5.根据权利要求3所述的温度和湿度响应驱动器的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述二甲基甲酰胺与四氢呋喃的体积比为：二甲基甲酰胺：四氢呋喃＝1：1。

6.根据权利要求3所述的温度和湿度响应驱动器的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述N,N-二甲基甲酰胺还可以选择为N,N-二甲基乙酰胺。

7.根据权利要求3所述的温度和湿度响应驱动器的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述参数设定为：电压18-20kV，接收距离13-15cm，推料速率1.0-1.2mL/h，接收器转速25-30r/min。

8.根据权利要求7所述的温度和湿度响应驱动器的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述参数设定优选为：电压20kV，接收距离15cm，推料速率1.2mL/h，接收器转速30r/min。

9.根据权利要求3所述的温度和湿度响应驱动器的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述固化的条件为：固化温度150-170℃，固化时间3-5h。

10.根据权利要求9所述的温度和湿度响应驱动器的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述固化的条件为：固化温度160℃，固化时间4h。