【技术实现步骤摘要】
本专利技术智能材料和形状记忆材料领域，尤其涉及一种形状记忆复合膜材料。
技术介绍
1、环氧树脂(ep)作为常用的工程材料，具有耐高温、高强度、尺寸稳定、耐化学腐蚀、成本较低等优势，被广泛应用于涂料、粘接剂、复合材料、电子材料、建筑材料等领域。虽然ep具有良好的机械性能和热稳定性能，但需要根据具体的应用需求进行适当的改性处理，以达到所需的性能和使用要求。硬化前的ep具有低粘度的状态，便于通过有机改性剂和无机粒子的均匀分散而获得物理改性和进一步的化学改性，这使得基于ep改性所开发的sme具有更大的应用潜力。ep的成型工艺具有灵活性和便捷性，这使得ep常用于功能材料开发，已经被开发为smes，在航空航天、汽车工业、电子产品、医疗器械、智能材料等领域显示应用潜力。然而，大部分smes存在仅单向响应(不能实现非外部机械条件下的循环)、刺激方式单一(多数为温度)、响应温度高、功能单一、开发成本高等劣势，这在很大程度上限制了smes的开发与功能应用。
2、根据形状记忆过程的可逆性与否，将smps进一步细分为传统的单向smps(1w-smps)和双向形状记忆聚合物(2w-smps)。其中，单向smps需借助外部机械作用方能达到形状记忆的循环功能，表现出不可逆的形状记忆效应；而2w-smps则能在外部机械作用下，通过环境中的热、光、湿等刺激即可实现形状记忆的循环功能，表现出可逆的形状记忆效应，即形状非外部机械作用的循环。双向形状记忆功能使得2w-smps在智能服装、传感驱动、航天航空等多个高科技领域展现出巨大的应用潜力。目前大部分sm
技术实现思路
1、针对双向形状记忆聚合物及其复合材料初始形状单一或调控工艺复杂、响应方式单一和响应变形角度较小的技术问题，本专利技术提出了双向响应的e/epg双形态形状记忆复合膜及其制备方法。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种双向响应的e/epg双形态形状记忆复合膜的制备方法，具体步骤如下：
4、(1)称取环氧树脂(ep，5022a型环氧树脂)加入带有磁性转子的烧杯中，并将其置于恒温磁力搅拌器上在一定温度和转速的条件下搅拌，获得ep液体。称取聚乙二醇(peg)加入ep液体中进行搅拌，获取ep/peg(epp)溶液。称取氧化石墨烯(go)，加入epp溶液中进行一定时间的搅拌，搅拌均匀后转移至一定温度的超声分散仪中进行一定时间的分散，然后转移至恒温磁力搅拌器，再次搅拌一定时间后获得ep/peg/go(epg)溶液。称取固化剂加入epg溶液中进行搅拌，搅拌一定时间后转移至pet离型膜上并进行铺膜，然后置于干燥箱中加热处理一定时间，转移至室温冷却后获得硬化的epg膜。
5、(2)将固化剂加入步骤(1)所获得的ep液体中，搅拌一段时间后获得ep/固化剂混合液；
6、(3)将步骤(1)中所获得epg膜裁剪为一定尺寸的epg长条，将步骤(2)中所获得的ep/固化剂混合液涂覆在epg长条上的一侧，获得硬化前的ep/epg(e/epg)；
7、(4)将硬化前的ep/epg置于干燥箱中以一定温度条件进行加热处理，充分硬化和室温冷却后获得硬化后的e/epg，此过程所获得e/epg的初始形态呈弯曲状(弯曲状的e/epg)，记为be/e；所获得的硬化前e/epg的ep侧覆一层不沾纸(烘焙纸)，并将其置于干燥箱中在一定温度条件下进行加热处理，充分硬化和室温冷却后获得硬化后的e/epg，此过程所获得e/epg的初始形态呈平直状(又称平直状的e/epg)，记为se/e。因此，获得双向响应的e/epg双形态形状记忆复合膜。
8、上述步骤(1)中环氧树脂、聚乙二醇与氧化石墨烯的质量比为10:6:(0.1-0.5)。
9、上述步骤(1)中聚乙二醇为聚乙二醇1000。
10、上述步骤(1)中加热搅拌的温度为40-60℃，搅拌的转速为200-400r/min。超声分散的温度为50-60℃，时间为0.5-1h。
11、上述步骤(1)和(2)中环氧树脂与固化剂的质量比为100:33。
12、上述固化剂为胺类固化剂，如273m型固化剂等等。
13、步骤(1)和(4)中加热指的是从室温以7.5-15℃/min的升温速率升温至90-100℃，固化2-2.1h。
14、上述步骤(4)中弯曲状和平直状的e/epg中ep层与epg层的厚度比为1:10。
15、利用上述的制备方法制备的双向响应的e/epg双形态形状记忆复合膜。
16、进一步，上述双向响应的e/epg双形态形状记忆复合膜具有弯曲状或平直状的初始状态，且双向响应是在热-光双刺激下实现的。
17、本专利技术产生的有益效果是：
18、(1)本专利技术通过引入氧化石墨烯(go)，不仅提高了复合膜材料的力学性能，而且提高该复合材料的导热性能，从而实现较高的热-光双刺激双向响应灵敏性，使得所开发的e/epg复合材料在受到热-光双刺激时能够更快地响应并改变形状，达到更高的热-光双刺激双向响应灵敏度。具体地，本专利技术制备的be/e可通过升温刺激在50s内达到34°的变形，并通过降温刺激在50s内恢复32°的变形。此外，be/e可通过光照刺激在20s内达到19°的变形，并通过无光照刺激在25s内恢复18°的变形。所制备的se/e可通过升温刺激在50s内达到30°的变形，并通过降温刺激在35s内恢复28°的变形。此外，se/e可通过光照刺激在20s内达到16°的变形，并通过无光照刺激在25s内恢复15°的变形。
19、(2)本专利技术通过peg与go的分散技术，用于实现材料的高效分散与均匀分布；epg硬化成型技术，用于优化epg层的力学性能和热响应特性；epg硬化-ep涂覆-复合硬化成型技术，用于实现epg层与ep层的协同作用，确保复合膜在热-光双刺激下具备优异的双向响应形状记忆功能。通过上述核心技术的应用，制备了具有弯曲和平直两种初始形状的双形态e/epg膜，且这两种初始形状的膜均在升温-降温过程中展示了热-光双刺激双向响应的形状记忆功能，能够满足更多使用场景和模式的需求。
20、(3)相较于其他形状记忆聚合物(smps)，本专利技术所涉及的smes具有可控的双初始形态、双刺激方式(热-光双刺激)、双向响应效果(非外部机械作用下的形状循环)和低成本(采用工业级环氧树脂和go)的优势。
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1.一种双向响应的E/EPG双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的双向响应的E/EPG双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中环氧树脂、聚乙二醇与氧化石墨烯的质量比为10:6:(0.1-0.5)。
3.根据权利要求1或2所述的双向响应的E/EPG双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚乙二醇为聚乙二醇1000。
4.根据权利要求3所述的双向响应的E/EPG双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中加热搅拌的温度为40-60℃，搅拌的转速为200-400r/min。
5.根据权利要求4所述的双向响应的E/EPG双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和(2)中环氧树脂与固化剂的质量比为100:33。
6.根据权利要求5所述的双向响应的E/EPG双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，所述固化剂为胺类固化剂。
7.根据权利要求6所述的双向响应的E/EPG双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征
8.根据权利要求7所述的双向响应的E/EPG双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中弯曲状和平直状的E/EPG中Ep层与EPG层的厚度比为1:10。
9.利用权利要求1或2或4-8任一项所述的制备方法制备的双向响应的E/EPG双形态形状记忆复合膜。
10.权利要求9所述的双向响应的E/EPG双形态形状记忆复合膜，其特征在于，所述双向响应的E/EPG双形态形状记忆复合膜具有弯曲状或平直状的初始状态，且双向响应是在热-光双刺激下实现的。
...【技术特征摘要】
1.一种双向响应的e/epg双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的双向响应的e/epg双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中环氧树脂、聚乙二醇与氧化石墨烯的质量比为10:6:(0.1-0.5)。
3.根据权利要求1或2所述的双向响应的e/epg双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚乙二醇为聚乙二醇1000。
4.根据权利要求3所述的双向响应的e/epg双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中加热搅拌的温度为40-60℃，搅拌的转速为200-400r/min。
5.根据权利要求4所述的双向响应的e/epg双形态形状记忆复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和(2)中环氧树脂与固化剂的质量比为100:33。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡宝继，刘建宏，孙帅，刘美妍，秦浩格，侯文博，王玉玺，翟慢慢，韩昱凯，聂恺丰，李梦营，杨雅岚，张巧玲，
申请(专利权)人：河南工程学院，
类型：发明
国别省市：
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