[发明专利]光响应聚合物凝胶因子、光响应凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种光响应凝胶，其特征在于，包括光响应聚合物凝胶因子和有机溶剂；其中，所述光响应聚合物凝胶因子与有机溶剂的质量比为(0.1～40)：(60～99.9)；

所述光响应聚合物凝胶因子包括若干光响应液晶重复单元，所述光响应液晶重复单元包含偶氮苯及其衍生物基团、柔性链和连接基团；其化学结构式为：

其中，R为柔性链，X为连接基团；R’为氢原子、氟原子、甲氧基、乙氧基中的任意一种；n的取值范围为10～100；

所述连接基团X的结构为中的任意一种；其中，m₃的取值范围为6～18，m₄的取值范围为2～15；

所述有机溶剂选自乙腈、四氢呋喃、二氧六环、二甲亚砜、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺中的任意一种。

2.如权利要求1所述的光响应凝胶，其特征在于，所述柔性链R的结构为中的任意一种；其中，m₁的取值范围为4～24，m₂的取值范围为1～6。

3.一种光响应凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)合成光响应聚合物凝胶因子具体包括：

(1-1)制备

(1-2)将溶于溶剂中的R₁-R-OH和无机盐化合物混合进行反应，在催化剂的作用下生成其中，R₁为Cl或Br；R的结构式为中的任意一种，且m₁取值范围为4～24，m₂取值范围为1～6；

(1-3)将所述和化合物A混合，在溶剂和催化剂存在条件下，发生聚合反应制得所述凝胶因子；其中，所述化合物A的结构式为中的任意一种；R₂的结构式为氢、甲基、乙基中的一种，且m₃取值范围为6～18，m₄取值范围为2～15；

(2)将步骤(1)得到的光响应聚合物凝胶因子与有机溶剂混合，所述光响应聚合物凝胶因子与有机溶剂的质量比为(0.1-40)：(60-99.9)；然后升温使光响应聚合物凝胶因子完全溶解，得到光响应液晶聚合物有机溶液；所述有机溶剂选自乙腈、四氢呋喃、二氧六环、二甲亚砜、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺中的任意一种；

(3)将步骤(2)制得的所述光响应液晶聚合物有机溶液降温，制得光响应凝胶。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1-1)中具体包括：

当R’为氢原子、甲氧基或乙氧基时，在酸性溶液中用亚硝酸钠还原与苯酚的碱溶液反应，酸化后得到

当R’为氟原子时，将KMnO₄和FeSO₄·7H₂O在溶剂中混合均匀后，搅拌，得到

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1-1)中，所述亚硝酸钠与的摩尔比为1:1；与苯酚的摩尔比为1:1；KMnO₄、FeSO₄·7H₂O的摩尔比为1:3.3:2.5。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1-2)中，所述R₁-R-OH与所述的摩尔比为(1～30)：1；所述催化剂为碘化钠或碘化钾；所述无机盐为碳酸钾或碳酸钠，且无机盐与的摩尔比为5～20:1；所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、乙醇或乙腈。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1-3)中，所述与化合物A的摩尔比为(0.9～1.1):1；所述溶剂为氯苯、甲苯或乙二醇二甲醚；所述催化剂为醋酸锌、钛酸四丁酯、三氧化二锑中的一种或两种；所述聚合反应的温度为100～200℃。