【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合成化学和纳米复合材料制备领域，具体涉及一种机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料、制备方法及其应用。
技术介绍
1、碳化钛(ti3c2tx)是一种有广阔的应用前景的二维材料，其卓越的导电性和机械性能使其受到各个领域的青睐，如柔性电子、超级电容器、电池、传感器和电磁干扰屏蔽等。然而，从碳化钛纳米片到高性能宏观薄膜的制备受到薄膜固有的脆性和不可延展性的阻碍，这限制了碳化钛材料的进一步应用开发。利用碳化钛纳米片表面丰富的羟基官能团，可以调节片层间的相互作用。目前研究较多的是通过引入共价键/非共价键增强碳化钛薄膜材料的抗拉强度，但实现显著的伸长率仍然是难以实现的。
技术实现思路
1、为了解决现有技术问题，本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供了一种机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料、制备方法及其应用。
2、本专利技术目的之一，在于提供了一种机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、确定原材料，包括：机械互锁分子和共聚聚合物，所述机械互锁分子包含一个或多个羟基官能团；
4、s2、将所述机械互锁分子和共聚聚合物进行反应，提取得到机械互锁聚合物；
5、s3、将所述机械互锁聚合物溶于有机溶剂中配置浸泡溶液，并将碳化钛薄膜置于所述浸泡溶液中进行浸泡处理，提取得到机械互锁聚合物桥接碳化钛薄膜。
6、优选的，所述机械互锁分子和所述共聚聚合物的摩尔比为1:(10～20)。
7、
8、进一步优选的，所述机械互锁分子为轮烷、索烃、雏菊链中的一种或多种。
9、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述机械互锁分子为含羟基的[2]轮烷，结构式为：
10、
11、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述机械互锁分子为含羟基的索烃，结构式为：
12、
13、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述机械互锁分子为含羟基的雏菊链，结构式为：
14、
15、优选的，所述共聚聚合物选用n,n'-羰基二咪唑。
16、优选的，s2中，所述机械互锁分子和共聚聚合物在反应溶剂内进行反应，反应条件为：室温搅拌，搅拌速度400～600rpm，反应时间为12～24h。
17、进一步优选的，所述机械互锁分子和所述反应溶剂的比例为(100～500)mg:(10～20)ml。
18、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述机械互锁分子和所述反应溶剂的比例为20mg/ml。
19、进一步优选的，所述反应溶剂选用二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、四氢呋喃、乙腈、n,n-二甲基甲酰胺。
20、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述反应溶剂选用二氯甲烷。
21、优选的，所述机械互锁聚合物的提取方式为：将s2的反应体系经过多次水洗后，用无水硫酸镁除水，再除去二氯甲烷。
22、优选的，s3中，所述机械互锁聚合物在所述浸泡溶液中浓度为3～10mg/ml。
23、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述机械互锁聚合物和所述有机溶剂的用量比例为5mg/ml。
24、优选的，所述有机溶剂选用四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲基亚砜中的一种或多种。
25、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述有机溶剂选用n,n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、n,n-二甲基乙酰胺中的一种。
26、优选的，所述碳化钛薄膜是通过真空抽滤碳化钛水溶液制备的自支撑膜。
27、进一步优选的，所述碳化钛薄膜的厚度为3～10μm。
28、进一步优选的，所述碳化钛薄膜和所述浸泡溶液的用量比例为(15～20)mg:(4～6)ml。
29、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述碳化钛薄膜和所述浸泡溶液的用量比例为4mg/ml。
30、优选的，所述浸泡处理为：在20～40℃下浸泡6～12h。
31、进一步优选的，所述浸泡处理为：在25～40℃下浸泡8～10h。
32、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述浸泡处理为：在25℃下浸泡10h。
33、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述浸泡处理为：在35℃下浸泡10h。
34、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述浸泡处理为：在40℃下浸泡8h。
35、优选的，所述机械互锁聚合物桥接碳化钛薄膜的提取为：使用无水乙醇洗涤后，烘干处理。
36、进一步优选的，所述烘干处理的温度为40～60℃、真空烘干2～4h。
37、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述烘干处理的温度为45℃、真空度-0.1mpa、时间2～4h。
38、本专利技术目的之二，在于提供了一种机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料，是采用上述机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法制备而成的。
39、优选的，所述薄膜材料的表面桥接机械互锁聚合物，所述机械互锁聚合物中含有带有一个咪唑基团的酯基官能团。
40、本专利技术目的之三，在于提供一种机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料在电子产品、可穿戴智能设备、可穿戴康复器具的应用。
41、优选的，所述薄膜材料用于制备可拉伸电致发光器件。
42、进一步优选的，所述薄膜材料用于制备可拉伸电致发光器件的电极层。
43、在本专利技术的一些优选的实施例中，所述器件包括所述薄膜材料、聚二氧乙基噻吩层、以及位于两层之间的硫化锌/铜/聚二甲基硅氧烷复合材料层。
44、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
45、本专利技术提供了一种机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，通过机械互锁分子和共聚聚合物之间反应形成机械互锁聚合物，并桥接在碳化钛薄膜材料上，利用机械互锁分子的分子内运动实现碳化钛薄膜材料的增强增韧，并且在提高强度和韧性的基础上，伸长率也得到了显著提升。
46、本专利技术所制备的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料，是将机械互锁分子以共聚物的形式桥接于碳化钛薄膜表面，机械互锁分子是一种利用具有空间缠绕的分子结构，是一类基于主客体识别作用形成的具有特殊拓扑结构的分子。与传统的共价键/非共价键相比，机械互锁分子可以实现可控的分子内运动，如滑动、旋转和平移等。这种特殊的分子内运动机制赋予了机械互锁分子动态稳定性和机械适应性，使得所制备的碳化钛薄膜具有优异的可拉伸性，尤其是在反复拉伸的同时，依然能够具有稳定的导电性，适合应用在可拉伸电子学领域，比如柔性电子产品、可穿戴智能设备、可穿戴康复器具等。
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1.一种机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，还包括以下技术特征中的一项或多项：
3.根据权利要求1所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述机械互锁分子为轮烷、索烃、雏菊链中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，还包括以下技术特征中的一项或多项：
5.根据权利要求1所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，还包括以下技术特征中的一项或多项：
6.根据权利要求1所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，还包括以下技术特征中的一项或多项：
7.根据权利要求1所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，还包括以下技术特征中的一项或多项：
8.一种机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料，其特征在于，所述薄膜材料是根据
9.一种根据权利要求8所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的用途，其特征在于，所述薄膜材料应用于电子产品、可穿戴智能设备、可穿戴康复器具。
10.根据权利要求9所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的用途，其特征在于，所述薄膜材料应用于可拉伸电致发光器件。
...【技术特征摘要】
1.一种机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，还包括以下技术特征中的一项或多项：
3.根据权利要求1所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述机械互锁分子为轮烷、索烃、雏菊链中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，还包括以下技术特征中的一项或多项：
5.根据权利要求1所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜材料的制备方法，其特征在于，还包括以下技术特征中的一项或多项：
6.根据权利要求1所述的机械互锁聚合物增强增韧碳化钛薄膜...
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