[发明专利]一种本征型碳纳米管/液晶弹性体的制备方法及其在致动器中的应用

权利要求书

1.一种本征型碳纳米管/液晶弹性体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）使用修饰基团物质对碳纳米管进行功能化修饰，得到接枝有修饰基团的功能化碳纳米管；所述功能化碳纳米管表面带有碳碳双键的修饰基团，并且该碳碳双键位于所述修饰基团的末端；

（2）将液晶基元和光引发剂加入到溶剂中，溶解，得到溶液；所述液晶基元为RM82、RM257中的一种或两种；

（3）将交联剂、间隔基物质、催化剂和功能化碳纳米管加入到步骤（2）制备的溶液中，搅拌均匀得到分散液a；所述交联剂和间隔基物质的链端均含有巯基；

（4）将分散液a浇铸到模具中，进行聚合反应，得到多畴本征型碳纳米管/液晶弹性体；

（5）将多畴本征型碳纳米管/液晶弹性体进行单轴拉伸处理，并置于紫外灯下进行固化，固化后撤去拉伸载荷，得到单畴本征型碳纳米管/液晶弹性体。

2.根据权利要求1所述的本征型碳纳米管/液晶弹性体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管为羟基化碳纳米管、氨基化碳纳米管、羧基化碳纳米管中的至少一种，所述修饰基团物质为10-十一碳烯酰氯、10-十一烯醇、丙烯酰氯、4-戊烯酰氯、10-十一烯酸、11-十二烯酸中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的本征型碳纳米管/液晶弹性体的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中使用修饰基团物质对碳纳米管进行功能化修饰的具体操作如下：

1）在保护气体氛围下，将干燥后的碳纳米管加入溶剂中，超声、搅拌均匀得到碳纳米管分散液；

2）在保护气体氛围下，将催化剂滴加至碳纳米管分散液中，搅拌均匀，得到混合液；

3）在保护气体氛围下，将修饰基团物质滴加到步骤2）制备的混合液中，搅拌反应2～4h，然后在室温下继续反应1～2 h，得到反应混合物；

4）将反应混合物进行离心、抽滤，收集滤出物，滤出物经洗涤、干燥处理，得到功能化碳纳米管。

4.根据权利要求3所述的本征型碳纳米管/液晶弹性体的制备方法，其特征在于，对碳纳米管进行功能化修饰的过程中所述碳纳米管的活性基团、修饰基团物质和催化剂的摩尔比为1∶（2～10）∶（2～10），其中羟基化碳纳米管的活性基团为羟基，羧基化碳纳米管的活性基团为羧基，氨基化碳纳米管的活性基团为氨基。

5.根据权利要求1所述的本征型碳纳米管/液晶弹性体的制备方法，其特征在于，所述间隔基物质为1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,5-戊二硫醇、1,6-己二硫醇、1,8-辛二硫醇、1,9-壬二硫醇、1,10-癸二硫醇、3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的本征型碳纳米管/液晶弹性体的制备方法，其特征在于，所述交联剂为四（3-巯基丙酸）季戊四醇酯、季戊四醇四（巯基乙酸）酯、三羟甲基丙烷三（巯基乙酸）酯、三羟甲基丙烷 三（3-巯基丙酸）酯、六（3-巯基丙酸）二季戊四醇酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的本征型碳纳米管/液晶弹性体的制备方法，其特征在于，所述液晶基元、交联剂和间隔基物质的质量比为（50～80）∶（5～10）∶（10～15.5），所述功能化碳纳米管的质量占液晶基元、交联剂和间隔基物质三者质量和的0.05～5%，所述催化剂的质量占液晶基元、交联剂和间隔基物质三者质量和的0.1～0.57%，所述光引发剂的质量占液晶基元、交联剂和间隔基物质三者质量和的2～8%。

8.根据权利要求1所述的本征型碳纳米管/液晶弹性体的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或两种，所述碳纳米管直径为0.5～10nm，长度为2～50 μm。

9.一种利用权利要求1～8任一所述制备方法制备的本征型碳纳米管/液晶弹性体产品。

10.权利要求9所述的本征型碳纳米管/液晶弹性体产品在致动器中的应用。