专利名称：具有双向形状记忆效应的液晶弹性体或纤维及其制备方法
技术领域：
本发明属于新型功能材料及智能材料领域，涉及一种新型的液晶弹性体或 纤维及其制备方法，尤其涉及一种具有双向形状记忆效应的液晶弹性体与纤维 及其制备方法。
背景技术：
形状记忆材料是一种能够记忆宏观形状的智能材料，即在一定外界条件
下，能够固定临时形状；当在温度、电场或其他环境刺激条件下又能够回复到 原来的初始形状。它具有一些奇异的性能，如形状记忆效应，伪弹性，高阻尼
等；具有巨大的科学意义和重要的工程意义，是新材料研究热点之一。目前研
究较广的形状记忆材料主要是形状记忆合金、形状记忆陶瓷及形状记忆聚合物 等。其中形状记忆聚合物具有很多其他材料无法比拟的优点，如形变量大、使
用方便、原料充足、品种多、形状记忆回复温度范围宽；还具有质量轻、易包 装运输、加工简单、能制成结构复杂的异型品、能耗低、价格便宜、耐腐蚀、 电绝缘性和保温效果好等等优点，因此形状记忆聚合物在纺织材料、建筑材料、 机械制造、电子通讯、印刷包装、医疗卫生、日常用品、文体娱乐等方面都有 着广泛应用。与形状记忆合金一样，形状记忆聚合物也具有形状记忆效应，超 弹性效应等特性；但是目前为此，形状记忆聚合物具有一个严重的缺陷，即是 普通的聚合物形状记忆材料不具有双向形状记忆效应。因此，开发具有双向形状记忆效应的形状记忆材料一直是材料工作者研究的重点。
早期科学家们发现形状记忆凝胶聚合物通过温度调控可以实现其在水溶 液中的双向形状记忆行为，其作用机理主要是因为含在亲水基团的交联聚合物 在水中膨胀，而聚合物中亲油性区随温度变化能够发生有序-无序的可逆转变
行为(参见Y丄i,Z.HuandY.Chen，乂v4; ; /.尸ofy附.5W" 1997， 63: 1173)。但 是凝胶聚合物强度小，应用范围有限。另外， 一些含有偶氮基团(Azobeneze) 或三苯基甲烷的衍生物(TriphenylmethaneLeuco derivatives)的聚合物也可以 通过改变辐射波长，如紫外光与可见光，实现其光致双向形状记忆行为，其作 用机理主要来源于在光波长改变时，聚合物材料中上述功能基团具有光机械效 应或光致相转变行为(参见M,Irie and M.Hosoda, A/aAromo/.C/^m.i a/ W Comwzww., 1985， 6: 533)。然而光致双向形状记忆聚合物的形变量小，对温度 刺激有限，大大影响了其应用推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种具有 形变量大、反应灵敏、响应温度低，易调节的具有记忆功能的液晶弹性体或纤 维。
本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种工艺简单、成本较低的具 有双向记忆效应的液晶弹性体或纤维的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种具有双向形状记忆效应 的液晶弹性体或纤维，为以下两类通式聚合物中的一类或者两类聚合物的混合 体R3 丫3一
-y4—r4
,代表交联网络结构； 聚合度m^50、论0、 q^l; R，=CsH2s+1或OCsH2s+1 ， S=l-3; X! 、 X2=
(COO)。—i(CH2)。.6(OOC)d、 (00C)(m(CH2V6(COO)(m或0(CH2)。—60; Y" Y2、
Y3、 Y4=COO、 OCO、 N:N或HNCO; R2=H、 CyH2y+1、 OCyH2y+^CN;
R3、 R4=CrH2r、 CpH2p+或CH(CqH2qw)2; y=l-ll; r=4-8、 12; p=3-6、 8、 10、
12; q=3-ll。
该液晶弹性体或纤维主要由腰接型液晶单体、可交联单体为原料制成，其
中，腰接型液晶单体为以下通式化合物
Rr
-y2
-r2
其中 X尸(COO)(m(CH2)。國6(OOC)(m 、 (00C)(m(CH2V6(COO)(m或
O(CH2)0—6O; Y!、 Y2=COO、 OCO、 N:N或HNCO， R2=H、 CyH2y+1、OCyH2y+i或CN; y=l-ll。
可交联单体为羟基类丙烯酸多官能单体。 所述的羟基类丙烯酸多官能单体优选为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟 丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟丁酯。
制备原料还包括近液晶单体，所述的近液晶单体为以下通式化合物
其中 X2= (COO)(m(CH2V6(OOCVi 、 (00C)(m(CH2V6(COO)cm或 0(CH2)。.60; Y3、 Y4=COO、 OCO、 N=N或HNCO; R3、 R4=CrH2r、 CpH2p+1 或CH(CqH2q+1)2; 1^=4-8、 12; p=3-6、 8、 10、 12; q=3-ll。
所述腰接型液晶单体选用所述通式代表的液晶单体的一种、两种或两种以上。
腰接型液晶单体、近液晶单体与可交联单体聚合反应得到液晶聚合物，然 后将液晶聚合物加热至液晶相态，在外场力作用下使液晶聚合物的液晶基元有 序排列，然后再与交联剂一起进行交联处理得到液晶弹性体或纤维。
所述的交联处理采用热固化交联或者光固化交联。
腰接型液晶单体与可交联单体的摩尔比为h 50 50: 1。
近液晶单体相对于总单体的摩尔百分数为10 50%。
所述的外场力是电场作用力、磁场作用力、机械拉力、旋转离心力中的一 种或两种以上的力共同作用。
本发明采用腰接型液晶单体与近液晶单体及可交联单体为原料，先制备嵌段液晶共聚物，然后当液晶共聚物处于液晶状态下对其进行交联处理得到液晶 弹性体或纤维。
为制备侧链型液晶共聚物，可以选用其中一种液晶单体，也可以多种液 晶单体混合使用，然后液晶单体与交联单体按一定摩尔比例共聚得到含交联官
能团的侧链型液晶共聚物，也可以加入少量近液晶单体共聚得到含交联官能团
侧链型液晶共聚物；上述液晶弹性体可以是无规嵌段共聚物，也可以是其他有
序结构的两嵌段或多嵌段液晶共聚物;但要求液晶共聚物能发生液晶相与各向
同性相的相态转变，且具有双向性，即在温度变化时液晶相可以进入各向同性 相，而逆向温度变化时可以从各向同性相进入液晶相。
为了制备上述液晶聚合物，可以采用普通自由基聚合方法，如AIBN引发 自由基聚合法，其中AIBN为引发剂，甲苯为溶剂，80-10(TC下聚合12-24h; 也可采用活性自由基聚合方法，如ATRP活性自由基聚合法二溴引发剂，五 甲基二乙烯三胺为配体，溴化亚铜催化剂，甲苯溶剂，无水无氧条件下80-100°C 聚合12-24h;上述方法可以得到结构规整或不规整的主链为碳链的侧链液晶聚 合物。另外还可以通过硅氢加成反应接枝到聚硅氧垸主链上形成侧链液晶聚合 物，具体为Pt催化剂作用下与含氢聚硅氧烷在甲苯中80-100'C下接枝聚合 12-24h。
然后将液晶共聚物升高温度，使之处于液晶相态，在外场力作用下，液晶 基元或近液晶基元取向排列，并在此状态下使交联剂发生交联反应，得到交联 液晶聚合物即为液晶弹性体或制备得到液晶纤维。
上述液晶聚合物或纤维的交联可以采用热固化交联，也可以是采用光固化 交联。这两种交联方法为现有技术，在此不再详述。本发明的原理是形成液晶的聚合物含有刚性分子结构单元，其分子长度 和宽度的比例即轴比11>〉1，呈棒状或近似棒状的构象，该结构单元称为液晶 原或介原。因此液晶聚合物在一定条件范围内可以形成具有有序排列的各向异 性的液晶相结构，在液晶态下，通过外场力的作用，液晶原形成取向结构，同 时由于液晶原与聚合物主链的偶合作用，带动整个大分子链采取相对伸直的构 象，从而在宏观形状上形成延长的构造。在此取向状态下，通过交联处理，如 化学交联，即可以把这些液晶原固定在一个较小的范围转动， 一种近似单晶结 构；而且当分子量分布较窄时，所有固定的单晶结构可以协同作用，产生较大 在宏观变形。当外面刺激温度高于液晶相的转变温度时，液晶原的有序排列破 坏，相对伸直的大分子链回复到无序的巻曲构象，最终宏观形状发生自发收縮， 从而回复初始形状。由于液晶弹性体的液晶原固定形成类单晶结构，当温度变 化时，其构象转变局限于一小范围内，因此当温度从各向同性相再次降低至液 晶相时，液晶原能够重新取向排列，进而带动大分子链再次采取相对伸直的构 象，形成宏观上延长的形状。上述液晶原的取向与解取向是可逆的，因此在宏 观形状上表现出双向形状记忆行为。
本发明的液晶弹性体或纤维具有双向形状记忆效应，该弹性体或纤维在一 定条件范围内能形成有序排列各向异性的液晶相，当超出上述范围时，又能够
转变成各向同性相；并且上述液晶相转变随外界刺激条件可逆变化；即当温度 超过液晶聚合物的清亮点时，有序液晶向转为无序各向异性相。从宏观上体现
为，当温度超过形状记忆回复温度(即清亮点)时，聚合物形状发生变化；而 且当温度降低至形状记忆回复以下时，变化的形状又回复到初始形状；即随温 度变化，其形状可逆变化。其形状记忆回复温度主要由液晶弹性体的各向异性相与各向同性相的相转变温度，即液晶高分子的清亮点决定；液晶高分子的清 亮点可以通过选择不同的单体，不同聚合物主链及聚合物交联密度进行调节。
本发明所提供的具有双向形状记忆效应的液晶聚合物或纤维中，液晶弹性 体或纤维由各向同性相与各向异性相的可逆相转变行为可以由温度改变诱发， 也可以通过可见光与紫外光的转变诱发，还可以通过磁电作用诱发产生，但不 局限上述诱发作用。优选采用温度诱发的液晶聚合物。
本发明所提供的具有双向形状记忆效应的液晶弹性体或纤维，可以是能 形成近晶型液晶的液晶弹性体或纤维，也可以是能形成向列型液晶的弹性体或 纤维。其中，优选采用能形成向列型液晶的单体制备向列型液晶弹性体或纤维。
本发明所提供的具有双向形状记忆效应的液晶弹性体或纤维，所述液晶聚 合物主链可为碳链结构，也可以为硅氧烷结构或两种混合结构，但不局限上述 结构特征。
本发朋的液晶弹性体或纤维是液晶基元以腰接基形式聚合在主链上形成 侧链型液晶材料，既具有主链型液晶聚合物的性质，同时也拥有侧链型液晶聚 合物的特点，因此所得液晶弹性体在双向形状记忆性能方面结合了主链型双向 形状记忆材料及侧链型形状记忆材料的优点，所得液晶弹性体结合了液晶相的 各向异性特点及聚合物网络结构的弹性性能，在宏观上表现出优异的双向形状 记忆功能，如形变响应温度低，易调节，双向形变量大等。
本发明的液晶弹性体可以作为一种优越的智能材料，制备具有双向形状记 忆效应的纤维，薄膜，板材等产品，所得产品形状记忆材料兼有传感和驱动， 并且自动回复的多重功能，可广泛应用于机械、电气、宇航、医疗卫生、日常 生活，建筑、军事等领域。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中
图1是本发明实施例1所用液晶单体M1的升温及降温的DSC曲线图2是本发明实施例1所得液晶弹性体的双向形状回复曲线图；；
图3是本发明实施例1所述液晶双向形状记忆纤维湿法纺丝示意图； 图4是本发明实施例3所述静电纺丝所得纳米纤维；
图5是本发明实施例4所述液晶双向形状记忆纤维简易熔融纺丝示意图。
具体实施方式
实施例l
原料
1) 液晶单体M1 ('H-丽R(CDC13), S : 8.11(4H, CH), 7.37-7.59(3H CH), 7.14 (4H，CH), 5.59-6.27(3H, CH=CH2), 5.16(2H，OCH2), 4.06(4H，OCH2), 1.76 (4H,CH2), 1.45(4H，CH2),0.9(6H,CH3)),合成方法参见糜七定，宛新华和 周其凤，高等学校化学学报，5， 822 (2000))，其结构为
<formula>formula see original document page 12</formula>2) 可交联单体丙烯酸羟丁酯(]
3) 交联剂六亚甲基二异氰酸酉i 制备方法先按文献记载的液晶单体制备方法合成液晶单体Ml,所得液晶单体Ml的 升温及降温的DSC曲线如图1所示。图中可以看到，在升温曲线上，在 Tg二88.8'C有一玻璃化转变发生，随后进入液晶相，当温度升高到166.3。C时， 进入各向同性相。而在降温曲线也可以看到，当温度降低到165'C时，聚合物 重新进入液晶相状态。在热性能上该单体表现在较好的液晶双向性。本实施 例即以此类液晶单体M1为原料制备液晶弹性体或纤维。首先将M1与HBA 投料比为9:1， THF为溶剂，采用AIBN引发，80^下自由基聚合，反应24h 即得液晶共聚物。然后将此共聚物升温到IOO'C形成液晶相，在90-10(TC温度 范围内，加入与HBA等当量的HDI及二丁基月桂酸锡催化剂(相对于HBA的 0.2wty。)混合均匀，在旋转涂膜机上将上述均匀混合物辅展形成膜，在液晶相 温度下100 QC反应12h，最后降至室温即制备具有双向形状记忆效应的液晶弹 性体膜。其双向形状回复曲线如图2所示，其转变温度为90-140GC，双向变 形率约为Lo/L=2.2-2.4。
而双向形状记忆纤维的制备则如前述方法制备得液晶共聚物后，将液晶共 聚物及与HBA等当量的HDI溶于DMF中配成50%的液晶聚合物溶液，采用 湿法纺丝技术(具体工艺参见中国专利CN200410049347)，其纺丝示意如图3 所示。室温下纺成具有一定牵伸比的纤维，并固定纤维长度，将纤维放置于 100 °C烘箱中处理24h即得双向形状记忆纤维。所得形状记忆纤维纤度为 25dtex/F,当温度升高到100-140'C时，长度收縮；而当温度降到130-143'C以 下时，在很小的重力作用下延长回到近初始长度，双向变形率Lo/1^1.9 2.35。实施例2 原料
(a)液晶单体M2 (iH-画R(CDC13) S : 8.30-7.97 (3H CH)， 7.26 (4H，CH)， 7.06 (4H，CH), 5.59-6.27 (3H, CH=CH2)， 4.06(4H, CH2)， 1.76 (4H，CH2)， 1.45(4H, CH2)， 0.9(6H，CH3))，其结构如下，合成方法参见文献糜七定，宛新华和周 其凤，高等学校化学学报，5， 822 (2000)。
<formula>formula see original document page 14</formula>
(b)近液晶共聚单体M3 ('H-NMR(CDC13) S :7.41-7.19(3H CH)， 6.27-5.59(3H， CH=CH2)， 5.16(2H，OCH2), 2.27(2H，CH), 1.79- 1.47(20H, CH2))，其结构如下，合成方法参见D.Zhang， Y丄iu， X.Wan， Q.F.Zhou， Macrawo/腳/ar, 32， 4494 (1999)。<formula>formula see original document page 14</formula>
(c) 可交联单体丙烯酸羟乙酯(HEA)
(d) 交联剂二苯基甲垸二异氰酸酯(MDI) 制备方法
<formula>formula see original document page 14</formula>先按照文献提供的液晶单体制备方法合成液晶单体M2，M3。随后以THF 为溶剂，投料比为M2:M3:HEA =6:3:1，采用AIBN引发，80 。C下自由基聚合， 反应24h即得液晶共聚物。然后将此共聚物升温到80'C形成液晶相，加入与 HEA等当量的MDI，混合均匀，并将上述均匀混合物均匀浇注成膜，维持温 度至80-90 GC温度内，施加T=2.5T的磁场作用，等混合物反应12h后降至室 温即可制备具有双向形状记忆效应的液晶弹性体膜。
所得双向形状记忆膜当温度升高到85-105QC时即可发生长度收縮，而温 度降至90-10()GC以下时延长至初始长度，双向变形率Lo/1^3.3 3.5。
该双向形状记忆纤维的制备也可以采用熔融纺丝法(见中国专利 CN200410049303)，将液晶聚合物及与HEA等当量的MDI均匀混合后在 80-9()GC熔融温度下纺成具有一定牵伸比的纤维后，固定纤维长度，将纤维放 置于90 °C烘箱中后处理24h即得双向形状记忆纤维。本方法所得形状记忆纤 维纤度为30 dtex/F,当温度升高到80-9(TC时，长度收縮；而当温度降到80°C 以下时，在很小的重力作用下延长回到近初始长度，双向变形率Lc/L=3.5 3.8。
实施例3 原料
(a)液晶单体M4( 'H國NMR(CDC13) 5 : 7.35-8,09(3H CH), 7.79 (4H,CH)， 7.19 (4H,CH), 5.59-6.27 (3H,CH=CH2), 4.09(4H,OCH2)， 4.06(2H,OCH2)， 3,97(2H,OCH2)，1.89-1.62(4H,CH2), 1.32(6H,CH3)),制备方法参考文献.M.H丄i &a/.，^/v. Ma^:, 2003, 15(7-8), 569-572。 其结构如下<formula>formula see original document page 16</formula>
(b) 可交联单体丙烯酸羟丁酯(HPA)
(c) 交联剂二苯基甲垸二异氰酸酯(MDI)
制备方法
<formula>formula see original document page 16</formula>
先按照文献提供的液晶单体制备方法合成液晶单体M4。然后采用原子自由 基聚合方法(具体方法参见文献.M.H，Li， a, Adv.Mater. 2004， 16(27), 1922-1925)，以二溴代已二酸丁酯/CuBr2， CuBr/bpy的三元引发体系， 80 r温度下引发聚合反应24h即得含液晶基元的双溴大分子引发剂。然后将 此双溴液晶低聚物为大分子引发剂，与CuBr2, CuBr, Bpy形成新的三元引发体 系8(TC进一步引发聚合另一共聚单体HPA,反应24h后即得具有规整结构的 液晶共聚物，分子量分子系数d=1.05-1.12。然后将所得共聚物，5-10wt。/。的 HPA, 0.02wt%UV光固化剂以二氯甲烷溶剂配成10.0wt。/。的静电纺丝液。采用 静电纺丝技术(具体方法参见文献.Haitao.Zhuo, & a/, Materials letters, 2007,已 接受)，在电纺仪下将上述共聚物纺成由纳米纤维堆积成的无纺布。然后把无 纺布固定在支架上，用UV光对其交联处理约30分钟即得具有双向形状记忆 功能的液晶聚合物纳米纤维及其无纺布。所得双向形状记忆液晶纳米纤维直径 约200nm -600nm。所得纳米纤维的SEM图如图4所示。实施例4
原料
1)液晶单体M4 (!H-NMR(CDC13) S :7.65-8.05(3H，CH), 8.40- 8.07(8H，CH), 6.27-5.59(3H，CH=CH2)，4.48-4.56(4H,OCH2))，其结构如下，合成方法参见 文献D丄.Thomsen III et al., Macromolecules, 2001, 34， 5868-5875)。
II
、
2)聚甲基氢硅氧烷(PHMS):
CH，
CH
3
M2=
CH，
H3C——Si-
CH，
-O"f~Si-Oj~Si
60
CH，
H
CH，
3) 可交联单体甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA);
4) 交联剂二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)
制备方法
HEA Pt-catalyst
-S -O-Si-O.
CH3 X 匚
OH
先按照文献提供的液晶单体审U备力仏口 /j乂似日日平.p^丄v丄叶。to乂口
17
H
cIsIc
cIsIX10
9
0
始
龙
曰
、>
cIsIc
cIsIc
o
0剂，按PHMS: Ml与HEA投料比10:9:1,在Pt催化剂下回流反应36h即得 液晶硅氧聚合物(如下图所示)(具体合成方法参见文献H.Finkelmam et al., Macromol.Chem.Rapid Commun.， 1981, 2， 317)。然后将此聚合物升温到形成液 晶相，在此温度范围内，加入与HEMA等当量的MDI，混合均匀，将上述均 匀混合物辅展形成膜，放置于2.7T的电磁场中，在液晶相温度70QC反应48h， 最后降至室温即制备具有双向形状记忆效应的液晶弹性体膜。所得弹性体膜具 有较低双向回复温度，升温8()GC时，长度收縮，而当温度降至75^以下时， 又能延长至初始长度，双向变形率约L。/L=3.5-4.0。
而纤维的制备方法也可以采用简易的熔融拉丝法(参见文献.J.Naciri et al.，Macromolecules， 2003， 36， 8499-8505)。其拉丝示意图如图5所示，将 上述合成所得液晶共聚物与MDI，加入二丁基月桂酸锡催化剂(相对于HEMA的 0. 2wt%)混合均匀，在热台上升温至液晶相温度下(约T=80 QC)，快速搅拌均匀， 然后用镊子粘附混合物后快速拉伸，另一头用圈绕机将纤维圈绕收集。最后将 圈绕得纤维放在70flC烘箱中后处理48h即可得到具有双向形状记忆功能的液 晶弹性体纤维。纤维的双向变形率约IVI^3.5-4.0。变形温度在80t左右。纤 维细度为30dtex/F。
权利要求
1、一种具有双向形状记忆效应的液晶弹性体或纤维，其特征在于，为以下两类通式聚合物中的一类或者两类聚合物的混合体其中 id="icf0002" file="A2008100926770002C2.tif" wi="133" he="27" top= "81" left = "36" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/> id="icf0004" file="A2008100926770002C4.tif" wi="6" he="13" top= "145" left = "20" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>代表交联网络结构；聚合度m≥50、n≥0、q≥1；R’＝CsH2s+1或OCsH2s+1，S＝1-3；X1、X2＝(COO)0-1(CH2)0-6(OOC)0-1、(OOC)0-1(CH2)0-6(COO)0-1或O(CH2)0-6O；Y1、Y2、Y3、Y4＝COO、OCO、N＝N或HNCO；R1、R2＝H、CyH2y+1、OCyH2y+1或CN；R3、R4＝CrH2r、CpH2p+1或CH(CqH2q+1)2；y＝1-11；r＝4-8、12；p＝3-6、8、10、12；q＝3-11。
2、具有双向形状记忆效应的液晶弹性体或纤维的制备方法，其特征在于， 该液晶弹性体或纤维主要由腰接型液晶单体、可交联单体为原料制成，其中，腰接型液晶单体为以下通式化合物其中 X尸(COO)(M(CH2)o國6(OOC)(M 、 (00C)(M(CH2)o—6(COO)(M或O(CH2)0-6O; Yi、 Y2=COO、 OCO、 N=N或HNCO， R!、 R2=H、 CyH2y+1、 OCyH2y+!或CN; y=l-ll;，可交联单体为羟基类丙烯酸多官能单体。
3、根据权利要求2所述的具有双向形状记忆效应的液晶弹性体或纤维的 制备方法，其特征在于，所述的羟基类丙烯酸多官能单体为甲基丙烯酸羟乙酯、 甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟丁酯。
4、根据权利要求3所述的具有双向形状记忆效应的液晶弹性体或纤维的制 备方法，其特征在于，制备原料还包括近液晶单体，所述的近液晶单体为以下通式化合物:其中X2= (COO)(M(CH2)o國6(OOC)(M 、 (00C)(M(CH2)o國6(COO)(M或O(CH2)0—6O; Y3、 Y4=COO、 OCO、 N:N或HNCO; R3、 R4=CrH2r、 CpH2p+1 或CH(CqH2q+!)2; 1"=4-8、 12; p=3-6、 8、 10、 12; q=3-ll。
5、 根据权利要求4所述的具有双向形状记忆效应的液晶弹性体或纤维的 制备方法，其特征在于，所述腰接型液晶单体选用所述通式代表的液晶单体的 一种、两种或两种以上。
6、 根据权利要求2 5任意一项所述的具有双向形状记忆效应的液晶弹性体或纤维的制备方法，其特征在于，腰接型液晶单体、近液晶单体与可交联单 体聚合反应得到液晶聚合物，然后将液晶聚合物加热至液晶相态，在外场力作 用下使液晶聚合物的液晶基元有序排列，然后再与交联剂一起进行交联处理得 到液晶弹性体或纤维。
7、 根据权利要求6所述的双向形状记忆效应液晶弹性体或纤维的制备方 法，其特征在于，所述的交联处理采用热固化交联或者光固化交联。
8、 根据权利要求7所述的双向形状记忆效应液晶弹性体或纤维的制备方 法，其特征在于，腰接型液晶单体与可交联单体的摩尔比为1: 50 50: 1。
9、 根据权利要求8所述的双向形状记忆效应液晶弹性体或纤维的制备方 法，其特征在于，近液晶单体相对于总单体的摩尔百分数为10 50%。
10、 根据权利要求6所述的双向形状记忆效应液晶弹性体或纤维的制备方 法，其特征在于，所述的外场力是电场作用力、磁场作用力、机械拉力、旋转 离心力中的一种或两种以上的力共同作用。
全文摘要
本发明公开一种具有双向形状记忆效应的液晶弹性体与纤维及其制备方法，该液晶弹性体或纤维分子结构为右述两类通式聚合物中的一类或者两类聚合物的混合体。该液晶聚合物主要由腰接型液晶单体、可交联单体为原料制成。该液晶弹性体或纤维的制备方法为先由腰接型液晶单体、近液晶单体与可交联单体聚合反应得到液晶共聚物，然后将液晶共聚物加热至液晶相态，在外场作用下使液晶共聚物的液晶基元有序排列，再进行交联处理得到液晶弹性体或制备液晶纤维。本发明所得液晶弹性体或纤维具有双向形变量大、对温度刺激反应灵敏、形变响应温度低，易调节的特性；其制备方法工艺简单，应用前景广。
文档编号C08L83/06GK101560302SQ20081009267
公开日2009年10月21日 申请日期2008年4月18日 优先权日2008年4月18日
发明者胡金莲, 陈少军 申请人:香港理工大学