【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液晶弹性体纤维的制备领域，具体涉及一种基于湿法纺丝法调节粘度制备的高弹性液晶弹性体纤维及其制备方法。
技术介绍
1、在过去的二十年中，熔融拉伸法、微流体法、直写式3d打印法、静电纺丝法等方法相继被开发出来用于制备纤维状的液晶弹性体，但这些方法都无法连续、高速制备高性能的人工肌肉微纤维。尽管我们知晓这种材料有许多优秀的特质，但是一直没有办法高效、低成本地使用它来制备人工肌肉，因此这一套流程仍停留在实验室阶段，无法大规模投入市场生产，对比常见的制作技术，湿法纺丝工艺不需要过高的挤压温度，同时更加的绿色环保。
2、湿法纺丝是将聚合物溶于溶剂中，通过喷丝孔喷出细流，进入凝固浴形成纤维的化学纤维纺丝方法。适用于湿法纺丝的成纤聚合物，其分解温度低于熔点或加热时易变色，且能溶解在适当溶剂中。原液细流中的溶剂向凝固浴液扩散，浴液中的沉淀剂向细流扩散，这种扩散称为双扩散。通过扩散使原液细流达到临界浓度，聚合物于凝固浴液中析出而形成纤维。凝固是物理化学过程，但某些化学纤维(例如粘胶纤维)在湿法纺丝过程中，还同时发生化学变化。
3、湿法纺丝初生纤维由于含有大量凝固浴液而处于溶胀状态，大分子具有很大的活动性，其取向度很低。选择和控制纺丝工艺条件，可制得不同横截面形状或具有特殊毛细孔结构和特殊性能的纤维。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于湿法纺丝调节纺丝液粘度制备的高弹性液晶弹性体智能纤维及其制备方法及装置，针对目前制备的液晶弹性体纤维存在
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种基于湿法纺丝法调节粘度制备的高弹性液晶弹性体纤维，其制备方法包括如下步骤:
4、(1)将一定量的rm257(4-(3-丙烯酰氧基丙氧基)苯甲酸2-甲基-1,4-苯酯)、petmpt(季成四醇四-3-疏基丙酸醋)、eddet(3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇)和催化剂先后加入纺丝液溶剂中加热搅拌3-12h，通过改变搅拌时间以改变交联时间达到粘度的控制，获得rm257纺丝溶液，其粘度在250-350mpa·s之间；
5、(2)将rm257纺丝溶液置于湿法纺丝机上进行湿法纺丝；
6、(3)在湿法纺丝的凝固浴后设置热风机，湿法纺丝时由喷丝头挤出经过凝固浴的凝固作用并通过热风机处理进一步去除表面溶液，得到一缕纤维，将得到的纤维进行拉伸成捆通过收集，即得到一种基于湿法纺丝法调节溶液制备的高弹性液晶弹性体纤维。
7、上述技术方案中，进一步的，步骤(1)rm257纺丝溶液中rm257的浓度为15wt％-30wt％，eddet的浓度为0.5wt％-0.7wt％，petmpt的浓度为0.1wt％-0.3wt％,催化剂的浓度0.1wt％-0.2wt％。
8、进一步地，所述纺丝液溶剂选用dmso的水溶液、dmac的水溶液、dmf的水溶液中的一种。
9、进一步地，所述纺丝液溶剂选用dmso的水溶液，步骤(1)rm257纺丝溶液中rm257与dmso的质量比为1:4。
10、进一步地，湿法纺丝时喷丝速度为2-8mm/s、接收距离为20cm、接收滚筒转速为10r/min。
11、进一步地，所述凝固浴与纺丝液溶剂相同，浓度为20wt％-50wt％，凝固浴的温度为20℃-60℃。
12、进一步地，拉伸时的速度为0.001-0.02cm/sec，收集缠绕的速度为0.001-0.02cm/sec。
13、本专利技术是通过调节湿法纺丝液粘度制备了高弹性液晶弹性体智能纤维，其是：在液晶弹性体交联过程中，交联的聚合物溶液粘度在不断的增加，采用粘度仪测试纺丝液的粘度，通过控制其组分及搅拌时长控制交联程度，从而调节纺丝液粘度，纤维采用湿法纺丝工艺进行制备，并在纤维从凝固浴拉出时采用热风机进一步烘干去除表面的凝固浴，随后进行牵伸卷绕收集得完整的液晶弹性体纤维。其所基于的具体原理为：在液晶弹性体纤维的交联网络中不同交联程度的液晶聚合物内部液晶分子排列的距离不同，液晶大分子排列过于紧密聚合物粘度过大，流动性差不利于纺丝，液晶大分子排列过于稀疏聚合物的粘度太小，纺丝液无法成纤。通过粘度的测试选择不同交联程度的纺丝液，本专利技术成功实现了高弹性液晶弹性体纤维的湿法纺丝制备。
14、此外，本专利技术提出的湿法纺丝工艺纺丝液粘度的调控制备液晶弹性体纤维过程中，随着纺丝液挤入凝固浴中，纺丝液中的溶剂由于和凝固浴中的溶剂存在的浓度差，纺丝液溶剂与凝固浴中的水不断地进行交换，经过热风烘干制得完整的液晶弹性体纤维。并通过牵伸改变液晶分子的初步取向，引导柔性分子链的伸展，为液晶基元转动提供空间，最终实现液晶基元的自发取向排列。最后制得完整的高弹性液晶弹性体纤维。
15、由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：
16、本专利技术利用湿法纺丝成功制备高弹性液晶弹性体纤维，相较于常见的方法本专利技术制作成本低、生产效率高，避免了高温高压条件下存在的安全隐患，通过针管喷丝可以产出连续均匀的纤维，再通过凝固浴后对初生纤维进行拉伸，一方面可以赋予纤维一定的力学性能、更好的弹性形变能力，另一方面可以避免许多不必要的污染，最终获得具有良好可恢复弹性形变的液晶弹性体纤维，本专利技术的方法操作工序简便，对设备要求低，便于推广使用。
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1.一种基于湿法纺丝法调节粘度制备的高弹性液晶弹性体纤维，其特征在于：其制备方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于湿法纺丝法调节溶液制备的高弹性液晶弹性体纤维，其特征在于，步骤(1)RM257纺丝溶液中RM257的浓度为15wt％-30wt％，EDDET的浓度为0.5wt％-0.7wt％，PETMPT的浓度为0.1wt％-0.3wt％,催化剂的浓度0.1wt％-0.2wt％。
3.根据权利要求1所述的基于湿法纺丝法调节溶液制备的高弹性液晶弹性体纤维，其特征在于，所述纺丝液溶剂选用DMSO的水溶液、DMAC的水溶液、DMF的水溶液中的一种。
4.根据权利要求3所述的基于湿法纺丝法调节溶液制备的高弹性液晶弹性体纤维，其特征在于，所述纺丝液溶剂选用DMSO的水溶液，步骤(1)RM257纺丝溶液中RM257与DMSO的质量比为1:4。
5.根据权利要求1所述的基于湿法纺丝法调节溶液制备的高弹性液晶弹性体纤维，其特征在于，湿法纺丝时喷丝速度为2-8mm/s、接收距离为20cm、接收滚筒转速为10r/min。
6.根据权利
7.根据权利要求1所述的基于湿法纺丝法调节溶液制备的高弹性液晶弹性体纤维，其特征在于，拉伸时的速度为0.001-0.02cm/sec，收集缠绕的速度为0.001-0.02cm/sec。
...【技术特征摘要】
1.一种基于湿法纺丝法调节粘度制备的高弹性液晶弹性体纤维，其特征在于：其制备方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于湿法纺丝法调节溶液制备的高弹性液晶弹性体纤维，其特征在于，步骤(1)rm257纺丝溶液中rm257的浓度为15wt％-30wt％，eddet的浓度为0.5wt％-0.7wt％，petmpt的浓度为0.1wt％-0.3wt％,催化剂的浓度0.1wt％-0.2wt％。
3.根据权利要求1所述的基于湿法纺丝法调节溶液制备的高弹性液晶弹性体纤维，其特征在于，所述纺丝液溶剂选用dmso的水溶液、dmac的水溶液、dmf的水溶液中的一种。
4.根据权利要求3所述的基于湿法纺丝法调节溶液制备的高弹性液晶弹性体纤维，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯建永，王宇航，默汉德·赛德，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：
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