一种可螺旋弯曲的液晶弹性体纤维及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113802209A(43)申请公布日2021.12.17(21)申请号202110972433.3C09K19/38(2006.01)(22)申请日2021.08.24D01D5/12(2006.01)D02G1/02(2006.01)(71)申请人华南师范大学地址510006广东省广州市番禺区外环西路378号华南师范大学华南先进光电子研究院申请人深圳市国华光电科技有限公司(72)发明人袁冬白龙飞游雨欣张悦赵威周国富(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人刘燚(51)Int.Cl.D01F6/76(2006.01)C08G75/045(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种可螺旋弯曲的液晶弹性体纤维及其制备方法与应用(57)摘要本发明属于液晶材料技术领域，公开了一种可螺旋弯曲的液晶弹性体纤维及其制备方法与应用。该液晶弹性体纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)将液晶单体、硫醇、迈克尔加成反应催化剂和光引发剂分散在挥发性有机溶剂中进行反应，持续搅拌至所述挥发性有机溶剂挥发完全，制得液晶弹性体预聚物；(2)将所述液晶弹性体预聚物牵拉成丝，经加捻后进行固定，使用紫外光照射进行聚合，得到所述液晶弹性体纤维。所述液晶弹性体纤维可实现三维螺旋卷曲，克服了现有液晶弹性体材料伸缩变形单一的缺陷，并具有变形范围更大、遇热形变且可逆回复的特点。CN113802209ACN113802209A权利要求书1/1页1.一种液晶弹性体纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将液晶单体、硫醇、迈克尔加成反应催化剂和光引发剂分散在挥发性有机溶剂中进行反应，持续搅拌至所述挥发性有机溶剂挥发完全，制得液晶弹性体预聚物；(2)将所述液晶弹性体预聚物牵拉成丝，经加捻后进行固定，使用紫外光照射进行聚合，得到所述液晶弹性体纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述光引发剂包括安息香双甲醚、苯基双(2,4,6‑三甲基苯甲酰基)氧化膦、2‑羟基‑4‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述液晶单体包括液晶单体HCM009、液晶单体HCM008、液晶单体HCM020、液晶单体HCM021中的至少一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述硫醇包括季戊四醇四‑3‑巯基丙酸酯、2,2′‑(1,2‑乙二基双氧代)双乙硫醇、1,6‑己二硫醇、甲基硫醇中的至少两种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述迈克尔加成反应催化剂包括三乙胺、二丙胺、正丁胺中的至少一种。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中制备所述液晶弹性体预聚物的组分的质量份数为：液晶单体72.5‑81.5份、硫醇17.0‑26.4份、迈克尔加成反应催化剂0.6‑1.2份、光引发剂0.05‑0.3份。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中在密闭氮气气氛下使用紫外光照射进行所述聚合。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述紫外光照射的光照强度为95‑110mW/cm2；步骤(2)中所述紫外光照射的时间为5‑10min。9.一种液晶弹性体纤维，其特征在于，由权利要求1‑8中任一项所述的制备方法所制得。10.权利要求9所述的液晶弹性体纤维在服装领域中的应用。2CN113802209A说明书1/4页一种可螺旋弯曲的液晶弹性体纤维及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于液晶材料技术领域，尤其涉及一种可螺旋弯曲的液晶弹性体纤维及其制备方法与应用。背景技术[0002]液晶弹性体是一类新型的高分子材料，由液晶相序(自组织)和弹性高分子量适度交联得到，在外场(电场、温度、光等)的刺激下液晶弹性体可以通过改变介晶基元的排列而产生形状的变化，进而表现出形状、软弹性、光学特性的改变，是目前高分子材料研究中十分活跃的领域，液晶弹性体已在人工肌肉、纳米机械、人工智能等众多方面显示出良好的应用前景。[0003]然而传统液晶弹性体材料的收缩率较低，形变程度有限，限制了液晶弹性体材料在更多领域中的应用。因此，本发明希望提出一种变形范围更大且形变可逆的新型液晶弹性体纤维。发明内容[0004]本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种可螺旋弯曲的液晶弹性体纤维及其制备方法与应用。所述液晶弹性体纤维可实现三维螺旋卷曲，克服了现有液晶弹性体材料伸缩变形单一的缺陷，并具有变形范围更大、遇热形变且可逆回复的特点。[0005]本发明提供了一种液晶弹性体纤维的制备方法，包括以下步骤：[0006](1)将液