一种纳米纤维素基复合膜及其制备方法和用途.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CN112920440A(43)申请公布日2021.06.08(21)申请号202110360069.5(22)申请日2021.04.02(71)申请人北京理工大学地址100089北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人邵自强魏洁贾帅(74)专利代理机构重庆飞思明珠专利代理事务所(普通合伙)50228代理人龚端(51)Int.Cl.C08J5/18(2006.01)C08L1/04(2006.01)C08K3/14(2006.01)C08K5/1545(2006.01)C08K5/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种纳米纤维素基复合膜及其制备方法和用途(57)摘要一种纳米纤维素基复合膜，包括纳米纤维丝、迈克烯纳米片、多酚类化合物，通过氢键结合构成均一的膜状结构，采用以下步骤制备：1)取纳米纤维丝、迈克烯纳米片、多酚类化合物，分别制备为纳米纤维丝分散液、迈克烯纳米片分散液、多酚类化合物分散液；2)将纳米纤维丝分散液、迈克烯纳米片分散液混合，得到混合溶液；3)将多酚类化合物分散液滴加至步骤2)的混合溶液中，搅拌6‑12h，得到均匀混合溶液；4)将均匀混合溶液抽滤，滤饼干燥6‑8h，得到厚度为10‑30μm的纳米纤维素基复合膜。本发明制备得到的纳米纤维素基复合膜的机械强度高，具备优异的焦耳热和抗菌性能。CN112920440ACN112920440A权利要求书1/1页1.一种纳米纤维素基复合膜，其特征在于，包括纳米纤维丝、迈克烯纳米片、多酚类化合物，通过氢键结合构成均一的膜状结构。2.根据权利要求1所述的纳米纤维素基复合膜，其特征在于，所述纳米纤维丝的直径为3‑5nm，长径比＞1000，优选的，纳米纤维丝的长度为3‑10um，所述迈克烯纳米片的平均尺寸≥300nm，厚度为1‑3nm，优选的，迈克烯纳米片的平均尺寸为300‑500nm，厚度为1‑2nm。3.根据权利要求1所述的纳米纤维素基复合膜，其特征在于，所述膜状结构的厚度为10‑30μm，优选的，厚度为15μm。4.根据权利要求1至3任一所述的纳米纤维素基复合膜，其特征在于，所述纳米纤维丝、迈克烯纳米片、多酚类化合物的质量比为100：25‑100：2.5‑15。5.根据权利要求1至4任一所述的纳米纤维素基复合膜，其特征在于，所述多酚类化合物为单宁酸、多巴胺、没食子酸、木质素中的任一种或几种混合。6.权利要求1‑5任一的纳米纤维素基复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)取纳米纤维丝、迈克烯纳米片、多酚类化合物，分别制备为纳米纤维丝分散液、迈克烯纳米片分散液、多酚类化合物分散液；2)将纳米纤维丝分散液、迈克烯纳米片分散液混合，得到混合溶液；3)将多酚类化合物分散液滴加至步骤2)的混合溶液中，搅拌6‑12h，得到均匀混合溶液；4)将均匀混合溶液抽滤，滤饼干燥6‑8h，得到厚度为10‑30μm的纳米纤维素复合膜。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述纳米纤维丝分散液、迈克烯纳米片分散液为水溶液，浓度均为0.3‑0.5wt％，所述纳米纤维丝采用TEMPO氧化法制备得到，迈克烯纳米片采用LiF/HCl溶液刻蚀Ti3AlC2MAX相制备得到。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述抽滤，为抽滤杯中真空抽滤，所述干燥为自然干燥。9.权利要求1‑5任一所述纳米纤维素基复合膜在制备湿度响应驱动器中的用途。10.根据权利要求10所述的用途，其特征在于，所述湿度响应驱动器呈双半月瓣形状，通过响应湿度张开或闭合，优选的，所述湿度响应驱动器应用于智能衣服，通过响应湿度张开或闭合，实现自动散热、降湿、保温。2CN112920440A说明书1/5页一种纳米纤维素基复合膜及其制备方法和用途技术领域[0001]本发明涉及材料领域，特别涉及一种纳米纤维素基复合膜及其制备方法和用途。背景技术[0002]在当今追求绿色节能和智能化的社会中，受生物行为(变色龙自主变幻体色抵御外敌、觅偶、寻食；捕蝇草控制叶片张开闭合来捕捉食物等)的启发，研究者已成功地设计和开发了各种能够响应外部刺激(如湿度、电、光、温度、磁)发生可逆变形的智能驱动器。特别是，由于环境友好性和湿度可获得性，湿度响应驱动器备受关注，并在许多尖端领域中具有巨大的发展潜力，包括智能可穿戴设备、软机器人、人工肌肉、能量转换器等。设计湿度响应驱动器的一般策略有两类：1.依据材料间亲水性的显著差异来构建双层/多层结构，响应均匀的湿度刺激，实现自驱动行为。2.由一种或多种亲水性材料组成的均匀单一结构，响应局部的湿度刺激，实现自驱动。不幸的是，上述第一种情况的双层或多层湿度响应驱动器通常制备过程复杂，力学性能较差，