一种具有形状记忆效应的自修复材料、物件及其制备方法
专利汇可以提供一种具有形状记忆效应的自修复材料、物件及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 将形状记忆 聚合物 材料制备成具有形状记忆效应的自修复材料，可在光、热、电、磁的刺激下实现形状记忆功能，同时实现自修复、愈合的目的。该自修复材料的组成和制备方法多样化，可通过不同方式实现 形状记忆材料 的形状改变和自修复功能，拓展形状记忆材料在航天、航空、医疗及 生物 工程 等领域应用。，下面是一种具有形状记忆效应的自修复材料、物件及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种具有形状记忆效应的自修复材料，其特征在于，所述自修复材料的制备原料包含形状记忆聚合物，所述形状记忆聚合物选自聚氨酯、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰亚胺、纤维素、聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇及其衍生物和它们的改性材料中的至少一种；当形状记忆聚合物选自纤维素和/或聚乳酸时，所述自修复材料内部为多孔结构；所述自修复材料在温度上升至其玻璃化转变温度以上时进行自修复。
2.根据权利要求1所述的具有形状记忆效应的自修复材料，其特征在于，所述形状记忆聚合物为聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物及它们的衍生物中的至少一种，与聚乙二醇、聚乙烯醇、聚吡咯烷酮、聚多巴胺、聚乙烯醇缩丁醛及它们的衍生物中的至少一种，通过物理混合改性或化学混合改性而得。
3.根据权利要求2所述的具有形状记忆效应的自修复材料，其特征在于，所述聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物及它们的衍生物中的至少一种的质量分数为20-99％，所述聚乙二醇、聚乙烯醇、聚吡咯烷酮、聚多巴胺、聚乙烯醇缩丁醛及其衍生物中的至少一种的质量分数为1-80％。
4.根据权利要求2所述的具有形状记忆效应的自修复材料，其特征在于，所述聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物及它们的衍生物中的至少一种的分子量为1万-1000万，所述聚乙二醇、聚乙烯醇、聚吡咯烷酮、聚多巴胺、聚乙烯醇缩丁醛及其衍生物中的至少一种的分子量为0.01万-10万。
5.根据权利要求2所述的具有形状记忆效应的自修复材料，其特征在于，所述物理混合改性包括熔融混合、溶液混合中的至少一种；所述化学改性包括热聚合、辐照聚合、辐射聚合中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的具有形状记忆效应的自修复材料，其特征在于，所述化学改性使用引发剂进行，所述引发剂包括偶氮异丁腈、偶氮异庚腈、过氧化苯甲酰及光引发剂中的至少一种；所述化学改性在溶剂中进行，所述溶剂为氯仿、二氯甲烷、四氯甲烷、甲苯、四氢呋喃、二甲基酰胺中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的具有形状记忆效应的自修复材料，其特征在于，所述制备原料中还含有功能转换材料，所述功能转换材料为光热转换材料、电热转换材料、磁致热转换材料中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的具有形状记忆效应的自修复材料，其特征在于，所述功能转换材料占所述形状记忆聚合物和所述功能转换材料之和的0.001％～60％。
9.根据权利要求7所述的具有形状记忆效应的自修复材料，其特征在于，所述光热转换材料包括无机光热转换材料和/或有机光热转换材料，所述无机光热转换材料包括纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯中的至少一种，或表面功能化的纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、硒化铋、黑磷和石墨烯中的至少一种，或纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷、石墨烯的复合材料中的至少一种；所述有机光热转换材料包括聚吡咯、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸盐、吲哚菁绿和卟啉脂质体及它们相应的改性材料中的至少一种；所述电热转换材料包括炭黑、碳纳米管、石墨烯及它们相应的改性材料中的至少一种；所述磁致热转换材料为Fe2O3、Fe3O4、FeCo、NiFe、CoFeO、NiFeO、MnFeO及它们的复合材料中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的具有形状记忆效应的自修复材料，其特征在于，所述自修复材料为膜状固体。
11.根据权利要求1所述的具有形状记忆效应的自修复材料，其特征在于，所述多孔结构中孔洞尺寸为10埃米-500微米，孔隙率为10％-95％。
12.一种制备权利要求1～11中任一项所述的具有形状记忆效应的自修复材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：制备所述具有形状记忆效应的自修复材料的分散液，固化所述分散液，即得所述具有形状记忆效应的自修复材料。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，通过选自下列处理方式中的一种或多于一种来固化所述分散液，所述处理方式包括：快速成型、电纺丝、粒子沥滤法、冷冻干燥、超临界萃取法。
14.一种具有形状记忆效应的自修复物件，其特征在于，所述自修复物件包括高分子基底以及设置于所述高分子基底表面的权利要求1～11中任一项所述的具有形状记忆效应的自修复材料。
15.根据权利要求14所述的具有形状记忆效应的自修复物件，其特征在于，所述高分子基底由塑料、橡胶和凝胶中的至少一种制备而成。
16.一种制备权利要求14或15所述的具有形状记忆效应的自修复物件的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供高分子基底；
(2)在所述高分子基底表面上设置有所述具有形状记忆效应的自修复材料。
17.根据权利要求16所述的方法，所述步骤(2)通过以下步骤实施：制备所述具有形状记忆效应的自修复材料的分散液，将所述分散液固化形成在所述高分子基底表面上。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，通过选自下列处理方式中的一种或多于一种来固化所述分散液，所述处理方式包括：快速成型、电纺丝、粒子沥滤法、冷冻干燥、超临界萃取法。
19.一种自修复组合物，其特征在于，包括聚合物基体及包埋在所述聚合物基体中的权利要求1～11中任一项所述的具有形状记忆效应的自修复材料。
20.根据权利要求19所述的自修复组合物，其特征在于，所述自修复材料中，所述具有形状记忆效应的自修复材料的重量百分比含量为0.01％～18％。
21.根据权利要求19所述的自修复组合物，其特征在于，所述聚合物基体为表面修饰有碳碳双键、氨基、羧基、羟基、巯基中的至少一种的聚合物基体，或表面蒸镀有金属层的聚合物基体。
22.根据权利要求19所述的自修复组合物，其特征在于，所述聚合物基体为聚对二甲苯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙二醇、壳聚糖中的至少一种。
23.由权利要求1～11中任一项所述的具有形状记忆效应的自修复材料制得的自修复产品。
24.根据权利要求23所述的自修复产品，其特征在于：所述自修复产品通过模具成型、静电纺丝或3D打印法制备而成。
25.根据权利要求1～11中任一项所述的具有形状记忆效应的自修复材料在航天、航空、医疗及生物工程领域中的应用。
26.根据权利要求1～11中任一项所述的具有形状记忆效应的自修复材料在穿戴、植入式器械中的应用。
27.形状记忆聚合物在制备具有形状记忆效应的自修复材料中的应用，其特征在于：所述形状记忆聚合物选自聚氨酯、环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酰亚胺、纤维素、聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇及其衍生物和它们的改性材料中的至少一种。
28.根据权利要求27所述的用途，其特征在于：当所述形状记忆聚合物选自纤维素和/或聚乳酸时，所述自修复材料内部为多孔结构。
29.根据权利要求27所述的用途，其特征在于：所述形状记忆聚合物为聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物及它们的衍生物中的至少一种，与聚乙二醇、聚乙烯醇、聚吡咯烷酮、聚多巴胺、聚乙烯醇缩丁醛及它们的衍生物中的至少一种，通过物理混合改性或化学混合改性而得。
30.根据权利要求29所述的用途，其特征在于，所述聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物及它们的衍生物中的至少一种的质量分数为20-99％，所述聚乙二醇、聚乙烯醇、聚吡咯烷酮、聚多巴胺、聚乙烯醇缩丁醛及其衍生物中的至少一种的质量分数为
1-80％。
31.根据权利要求29所述的用途，其特征在于，所述聚己内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物及它们的衍生物中的至少一种的分子量为1万-1000万，所述聚乙二醇、聚乙烯醇、聚吡咯烷酮、聚多巴胺、聚乙烯醇缩丁醛及其衍生物中的至少一种的分子量为
0.01万-10万。
32.根据权利要求27所述的用途，其特征在于，所述制备原料中还含有功能转换材料，所述功能转换材料为光热转换材料、电热转换材料、磁致热转换材料中的至少一种。
33.根据权利要求32所述的用途，其特征在于，所述功能转换材料占所述形状记忆聚合物和所述功能转换材料之和的0.001％～60％。
34.根据权利要求32所述的用途，其特征在于，所述光热转换材料包括无机光热转换材料和/或有机光热转换材料，所述无机光热转换材料包括纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯中的至少一种，或表面功能化的纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、硒化铋、黑磷和石墨烯中的至少一种，或纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷、石墨烯的复合材料中的至少一种；所述有机光热转换材料包括聚吡咯、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸盐、吲哚菁绿和卟啉脂质体及它们相应的改性材料中的至少一种；所述电热转换材料包括炭黑、碳纳米管、石墨烯及它们相应的改性材料中的至少一种；所述磁致热转换材料为Fe2O3、Fe3O4、FeCo、NiFe、CoFeO、NiFeO、MnFeO及它们的复合材料中的至少一种。
35.根据权利要求27所述的用途，其特征在于，所述多孔结构中孔洞尺寸为10埃米-500微米，孔隙率为10％-95％。
一种具有形状记忆效应的自修复材料、物件及其制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
40℃，形状固定率为91％，形状回复率为90％，所述自修复材料于60℃中的修复时间为
15min。
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