[发明专利]以连续性纤维为增强相的液晶弹性体复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种以连续性纤维为增强相的液晶弹性体复合材料的制备方法，基体为液晶弹性体，其特征在于，方法如下：

反应混合溶液为0.16克聚甲基硅氢氧烷、0.65克1，4-丁烯氧基苯甲酸-对位甲氧基苯酚脂和0.088克1,4-双十一烯氧基苯溶解在2.6毫升的甲苯内，加入120微升的催化剂溶液，

催化剂溶液配制过程为0.025克的1氯铂(I I)-1,5-环辛二烯溶入2毫升的二氯甲烷，而后用20毫升甲苯稀释，配成溶液；

连续性柔性纤维事先布置于模具底部，反应混合液浇注后，进行第一步热交联，第一步预交联之后，进行拉伸形成材料内的向列分子结构，而后进行第二步热交联，完成交联过程，制备成以连续性纤维为增强相、以液晶弹性体为基体的复合材。

2.根据权利要求1所述的一种以连续性纤维为增强相的液晶弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，第一步热交联，然后拉伸成形，最后第二步热交联的具体方法如下：

将反应混合液倒入一长方形聚四氟模具内，此模具的尺寸为长90毫米、宽14毫米、深10毫米，模具底部事先布置一个长90毫米、宽12毫米、厚0.3-0.4毫米的聚氨酯纤维网，

而后将模具密封并在65℃下加热50分钟，此时模具内生成了预交联的复合材料凝胶体，打开模具，加入7毫升的脱膜剂正己烷，将其内埋有聚氨酯纤维网的复合材料凝胶体小心取出，挂在架子上凉干，待凝胶体内的甲苯逐渐挥发干净,此条形复合材料凝胶体逐渐缩成63毫米长的长方条形膜，埋在其内的聚氨酯纤维网由于具有柔性，也随材料同步收缩；

而后在其下端挂载6.5克重物，并每2小时加挂2.5克重物，直至重物总重达到14克，在此重量重物作用下继续持续12小时，此复合材料凝胶膜被拉伸至90毫米，埋在其内的聚氨酯纤维网恢复了原长度，消除了预变形以及由此导致的预应力；

在此拉伸过程中，凝胶基体内也形成了液晶的向列分子结构，

而后将材料在70℃下热处理24小时，完成第二步交联，制备成以聚氨酯纤维网为增强相的、以向列型液晶弹性体为基体的液晶弹性体纳米复合材料，其尺寸为90mm×12mm×0.8mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种以连续性纤维为增强相的液晶弹性体复合材料的制备方法，其特征在于：按所述制备过程，将各原料用量、设备尺寸，操作的相关物理数据按比例放大，能够制备出不同大小的以连续性纤维为增强相的液晶弹性体复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种以连续性纤维为增强相的液晶弹性体复合材料，其特征在于：该液晶弹性体复合材料能够在78℃以上收缩，在10秒内收缩达到最大收缩幅度为27％，当温度低于60℃后，能够在10秒内恢复原长，其收缩所产生的最大制动力为260KPa。

5.根据权利要求3所述的一种以连续性纤维为增强相的液晶弹性体复合材料，其特征在于：在液晶弹性体基体内加入Fe₃O₄纳米粒子，所制成的液晶弹性体纳米复合材料能够被交流磁场可逆制动。

6.根据权利要求3所述的一种以连续性纤维为增强相的液晶弹性体复合材料，其特征在于：在液晶弹性体基体内加入碳纳米管、石墨烯材料或纳米碳黑粒子，所制成的纳米复合材料能够被可逆地光制动。

7.根据权利要求3所述的一种以连续性纤维为增强相的液晶弹性体复合材料，其特征在于：在液晶弹性体基体内加入碳纳米管，当加入的碳纳米管的比例为液晶弹性体基体质量的0.4％时，所制得的液晶弹性体纳米复合材料在室温25℃，在200mW/cm²的拟日光光谱的白光光照下，在10秒内沿轴向收缩最大收缩率为27％，并产生260KPa的最大收缩制动力，移除光源后，在10秒内恢复原长，具有完全的可逆光制动性能。