【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复合材料，尤其是涉及一种mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、在当今科技飞速发展的时代，智能机器人、军事伪装以及众多先进
对材料性能的要求日益严苛且多元化。在智能机器人领域，为了实现更加复杂和精确的运动控制以及更好的环境适应性，材料需要具备多种刺激响应致动性能。传统的致动材料往往只能对单一的刺激因素做出响应，这限制了机器人在复杂环境下的应用。而且，机器人在执行任务过程中，可能会面临需要隐蔽自身的情况，因此材料的隐身性能也至关重要。现有的一些机器人材料要么缺乏有效的致动性能，要么隐身性能不佳，难以同时满足智能机器人的多功能需求。
2、此外，在一些其他先进
，如航空航天、特种装备制造等，也对材料的多功能集成提出了更高的要求。需要材料能够在复杂的环境条件下，同时具备多种性能，如良好的光学性能、机械性能以及对不同刺激的响应性能等。然而，目前现有的材料体系往往难以同时满足这些复杂的性能要求，限制了相关
的进一步发展。
3、中国专利cn117987086a公开了一种柔性二氧化钒薄膜的制备方法。该方法以聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚乙烯吡络烷酮、聚偏氟乙烯六氟丙烯、环氧乙烷、聚乙烯、聚苯乙烯等聚合物树脂中的一种或两种以上为柔性基材，物理共混纳米级二氧化钒，合成一种柔性二氧化钒薄膜。该专利方案得到的只是一种单层薄膜。
4、中国专利cn117423999a公开了多功能太赫兹调制复合材料及其制备方法、应用，包括衬底，所述衬底上设置有二氧化钒层
5、中国专利cn116560112a公开了电驱动主动vo2/mxene超表面太赫兹调制器的制备方法，利用真空抽滤法制备mxene薄膜。利用激光直写法制备mxene超表面。利用磁控溅射技术制备二氧化钒薄膜。将上述制备的石英基底上的二氧化钒薄膜完全浸泡于缓冲氧化物刻蚀液(boe)利用上述制备的mxene超表面从水中打捞自支撑二氧化钒薄膜，使得二氧化钒薄膜悬空于mxene超表面上，然后将vo2/mxene复合超表面静置1小时等待二者贴合晾干，得到vo2/mxene复合超表面。mxene超表面具有高柔性、易于制备的优点。vo2/mxene太赫兹调制器具有可主动调控太赫兹波、高调制深度、低触发功率的优点。该方案虽然得到了vo2/mxene复合超表面，但是其需要利用磁控溅射技术制备二氧化钒薄膜，磁控溅射工艺复杂且成本昂贵。
6、综上所述，开发一种能够同时具备多刺激响应致动和红外隐身性能的材料具有重要的现实意义和应用价值，这也是本专利技术致力于解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了提供一种mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法与应用。
2、本专利技术提供的mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料具有多种刺激响应致动能力以及红外隐身性能。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
4、本专利技术首先提供一种mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
5、（1）制备单层mxene薄膜：将ti3alc2 max相、氟化锂和盐酸混合蚀刻，洗涤至中性，超声、离心收集上层清液，得到单层mxene分散液，通过真空抽滤的方式得到mxene薄膜；
6、（2）制备二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯混和分散液：将五氧化二钒和二水合草酸混合水热还原，洗涤干燥后得到二氧化钒粉末，将二氧化钒和聚甲基丙烯酸甲酯溶于有机溶剂中，搅拌超声得到二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯混和分散液；
7、（3）制备mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料：取二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯混和分散液滴加到mxene薄膜上，刮涂均匀，放入烘箱中干燥，将有机溶剂挥发，得到mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，所述mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料为层状结构，包括mxene薄膜以及位于mxene薄膜上的由二氧化钒颗粒和聚甲基丙烯酸甲酯组成的二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯层。
8、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（1）中，ti3alc2max相、氟化锂和盐酸的摩尔比为1：12：3.6。
9、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（1）中，超声条件为150~350 w功率下超声90~270min。
10、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（1）中，离心的转速条件为3000~5000 rpm。
11、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（1）中，所得mxene薄膜厚度为20~40 μm。
12、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（2）中，五氧化二钒与二水合草酸的摩尔比为1：（1~3）。
13、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（2）中，水热条件为温度250~300℃，时间24~48h。
14、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（2）中，二氧化钒和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1：（1~4）。
15、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（2）中，聚甲基丙烯酸甲酯和有机溶剂的比值为1 g：（3~5）ml。
16、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（2）中，有机溶剂选自丙酮或二甲基甲酰胺等中的一种或几种。
17、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（3）中，二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯混和分散液的滴加量为240~550 ml/m2。
18、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（3）中，刮涂速度为5~10 mm/s。
19、在本专利技术的一个实施方式中，步骤（3）中，干燥条件为60~80℃下烘干5~10 min。
20、本专利技术进一步提供一种mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，采用上述方法制得，所述mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料为层状结构，包括mxene薄膜以及位于mxene薄膜上的由二氧化钒颗粒和聚甲基丙烯酸甲酯组成的二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯层。
21、优选地，所述mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料呈薄膜状。
22、本专利技术进一步提供一种mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的应用，将所述mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料用于制备致动材料。
23、mxene的片层结构给予红外光在内部更多的反射空间，发射的红外线在内部损耗，大大降低了材料表面的红外发射率，提供了优秀的红外隐身能力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，Ti3AlC2 MAX相、氟化锂和盐酸的摩尔比为1：12：3.6。
3.根据权利要求1所述的MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，超声条件为150~350 W功率下超声90~270min；离心的转速条件为3000~5000 rpm。
4.根据权利要求1所述的MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所得MXene薄膜厚度为20~40 μm。
5.根据权利要求1所述的MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，二氧化钒和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1：（1~4）；
6.根据权利要求1所述的MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，有机溶剂选自丙酮或二甲基
7.根据权利要求1所述的MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯混和分散液的滴加量为240~550 ml/m2。
8.根据权利要求1所述的MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，刮涂速度为5~10 mm/s；
9.一种MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料，其特征在于，采用权利要求1-8中任一项所述制备方法制得，所述MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料呈薄膜状，所述MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料为层状结构，包括MXene薄膜以及位于MXene薄膜上的由二氧化钒颗粒和聚甲基丙烯酸甲酯组成的二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯层。
10.一种如权利要求9所述的MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的应用，其特征在于，将所述MXene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料用于制备致动材料。
...【技术特征摘要】
1.一种mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，ti3alc2 max相、氟化锂和盐酸的摩尔比为1：12：3.6。
3.根据权利要求1所述的mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，超声条件为150~350 w功率下超声90~270min；离心的转速条件为3000~5000 rpm。
4.根据权利要求1所述的mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所得mxene薄膜厚度为20~40 μm。
5.根据权利要求1所述的mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，二氧化钒和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比为1：（1~4）；
6.根据权利要求1所述的mxene/二氧化钒/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗琨，高志祥，马婷婷，
申请(专利权)人：上海继尔新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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