[发明专利]一种三明治结构的智能水凝胶材料减阻表面的制备方法

权利要求书

1.一种三明治结构的智能水凝胶材料减阻表面的制备方法，其特征在于包括下列步骤：

1.1各组分按容积百分比，取丙烯酸类树脂溶液90～95％、超微细三氧化二铝5～10％，进行溶合，制得增韧丙烯酸类树脂溶合液；

1.2各组分按容积百分比，取丙烯酰胺类聚合物85～90％、N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联剂5～10％、氨基硅烷固化剂5～10％，用搅拌器进行均匀搅拌，常温下通氮气除氧10～30min，制得丙烯酰胺类聚合物溶合液；

1.3各组分按容积百分比，取温度敏感性水凝胶溶液85～95％、N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联剂1～10％、四甲基乙二烷固化剂5～10％，常温下通氮气除氧10～30min，制得温度敏感性水凝胶溶合液；

1.4以步骤1.1的增韧丙烯酸类树脂为基料，采用3D打印机制备丙烯酸类树脂模板(2)，丙烯酸类树脂模板(2)两边设有限位板Ⅰ(1)和限位板Ⅱ(3)，限位板Ⅰ(1)和限位板Ⅱ(3)的长度x均为10～15μm，宽度y均为5～7μm，丙烯酸类树脂模板(2)的总长L₁为1～2mm，丙烯酸类树脂模板(2)的横截面设有三角形的沟槽，三角形的高度h为20～110μm，沟槽底部到模板底部的距离h₁为50～150μm，三角形的底边长度s为30～130μm，相邻三角形的间距f为50～200μm，在干燥无尘的环境下，避光放置4～10h；

以步骤1.1的增韧丙烯酸类树脂为基料，采用3D打印机制备与丙烯酸类树脂模板(2)横截面相同形状的辅助模板(4)，辅助模板(4)的总长L₂为1～2mm，辅助模板(4)的横截面设有三角形的沟槽，三角形的高度h＇为15～105μm，三角形的底边长度s＇为20～120μm，相邻三角形的间距f＇为60～210μm，沟槽到下底面的距离h₂为25～115μm，沟槽到上底面的距离h₃为30～130μm，在干燥无尘的环境下，避光放置4～10h；

1.5向步骤1.4的丙烯酸类树脂模板(2)和辅助模板(4)间填充由步骤1.2中制得的丙烯酰胺类聚合物溶合液，填充厚度h₄为5～7μm，常温下避光放置24h以上，形成第一层固化表面膜(6)；

1.6用四氢呋喃溶液溶解辅助模板(4)实现脱模，向步骤1.5中形成的第一层固化表面膜(6)上迅速填充由步骤1.3中制得的温度敏感性水凝胶溶合液，使温敏性水凝胶溶合液充分流平，同时将超微细加热网(8)水平置于温敏性水凝胶溶合液中，并用支撑架Ⅰ(5)和支撑架Ⅱ(10)张紧超微细加热网(8)，超微细加热网(8)的厚度h₅为5～8μm，室温下避光放置24h以上，得到第二层固化表面膜(7)，第二层固化表面膜(7)包括水平底面(11)和三角形上面(12)；

1.7向步骤1.6中得到的第二层固化表面膜(7)上填充由步骤1.2中制得的丙烯酰胺类聚合物溶合液，填充厚度h₆为5～7μm，室温下避光放置24h以上，得到第三层固化表面膜(8)；

1.8用四氢呋喃溶液溶解丙烯酸类树脂模板(2)实现脱模，完成三明治结构的智能水凝胶材料减阻表面制备。

2.按权利要求1所述的三明治结构的智能水凝胶材料减阻表面的制备方法，其特征在于：步骤1.6所述超微细加热网(8)的底面与第二层固化表面膜(7)的底面间距h₇为5～10μm。

3.按权利要求1所述的三明治结构的智能水凝胶材料减阻表面的制备方法，其特征在于：步骤1.6所述超微细加热网(8)的a端为正极端，超微细加热网(8)的b端为负极端。

4.按权利要求1所述的三明治结构的智能水凝胶材料减阻表面的制备方法，其特征在于：所述第一层固化表面膜(6)、第二层固化表面膜(7)中的水平底面(11)和第三层固化表面膜(9)的厚度比为1:2:1～1:3:1，三明治结构的智能水凝胶材料减阻表面的总厚度h₈为45～150μm。