CN105153864A - 一种光热致形状记忆复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光热致形状记忆复合材料，包括温敏材料和分布在所述温敏材料中的光热转换材料，所述光热转换材料占所述温敏材料与所述光热转换材料质量之和的0.1％-20％，所述光热致形状记忆复合材料是通过将所述光热转换材料与所述温敏材料形成的混合分散液经固化获得。所述光热致形状记忆复合材料中的光热转换材料通过将光转成热来刺激温敏材料，以实现该复合材料的形状记忆功能。其形状记忆效应可在较宽的温度范围内利用紫外光激发实现，没有强的温度依赖性，可靠性高、安全性好，而且操控便利，实用性好，适用性广。本发明还提供了该光热致形状记忆复合材料的制备方法，其制备工艺多元化，适用于多种基底，工艺简单。

Description

一种光热致形状记忆复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种光热致形状记忆复合材料及其制备方法。
背景技术
形状记忆聚合物是一类功能性或智能聚合物，当其由一次成型获得的初始形状被二次加工成临时形状后，它能“记忆”起始形状，并在外界刺激作用下恢复起始形状，利用其形状记忆功能，形状记忆聚合物可广泛应用于结构连接件、包装材料、印刷材料、医疗等领域。
形状记忆聚合物中，触发形状记忆效应的外界刺激手段有多种，如光照、通电或用化学物质处理。例如，偶氮苯在紫外光照射下，从反式结构变为顺式结构，使材料收缩，光照停止后又转变为反式结构。光致形状记忆效应可在较宽的温度范围内利用紫外光激发，没有强的温度依赖性；又如，将聚乙烯醇交联的聚丙烯酸纤维浸入水中，交替地加酸和加碱，就会出现收缩和伸长。但由于强酸和强碱的使用，大大限制了其应用领域。
然而，传统使形状记忆聚合物实现形状恢复的途径通常比较单一，其力学性能差，限制了其应用，而将光热转换结合其他材料制成形状记忆材料的报道较少。
发明内容
鉴于此，本发明旨在提供一种光热致形状记忆复合材料，该光热致形状记忆复合材料中的光热转换材料通过将光转成热来刺激温敏材料，以实现该复合材料的形状记忆功能。该复合材料的形状记忆效应可在较宽的温度范围内利用紫外光激发实现，没有强的温度依赖性，实用性好，适用性广，可在航空、航天、医学及生物工程领域应用，且可适用于多种基底。
本发明第一方面提供了一种光热致形状记忆复合材料，包括温敏材料和分布在所述温敏材料中的光热转换材料，所述光热转换材料占所述温敏材料与所述光热转换材料质量之和的0.1％-20％，所述光热致形状记忆复合材料是通过将所述光热转换材料与所述温敏材料形成的混合分散液经固化获得。
优选地，所述光热转换材料的吸收波长在200-2000nm。
进一步优选地，所述光热转换材料的吸收波长在230-1200nm。
优选地，所述光热转换材料包括无机光热转换材料和/或有机光热转换材料，所述无机光热转换材料包括纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯中的一种或多种，或表面功能化的纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯，或纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷、石墨烯的复合材料中的一种或多种；所述有机光热转换材料包括聚吡咯、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸盐、吲哚菁绿和卟啉脂质体中的一种或多种及其相应的改性材料。
所述表面功能化或改性是根据光热致形状记忆复合材料的形成需要，对光热转换材料进行相应地表面修饰，以便于与温敏材料混合以形成光热致形状记忆复合材料。
优选地，所述表面功能化的纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯包括表面修饰有碳碳双键、氨基、羧基、羟基和巯基中的一种或多种的纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯。
具体地，表面功能化的纳米金可以是表面带巯基的金纳米颗粒，表面功能化的石墨烯可以是类弹性蛋白多肽衍生物V50GB功能化的还原氧化石墨烯，但不限于此。
所述纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷、石墨烯的复合材料，可以为纳米钯与碳纳米管形成的复合材料，纳米铂、纳米金与石墨烯形成的复合材料，但不限于此。
所述聚吡咯、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸盐、吲哚菁绿和卟啉脂质体相应的改性材料包括聚吡咯、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸盐、吲哚菁绿和卟啉脂质体的衍生物或共聚物。
优选地，所述温敏材料包括环氧乙烷、聚乙烯基甲醚、羟丙基丙烯酸酯、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙二醇及其衍生物、聚-N取代丙烯酰胺、聚乳酸、类弹性蛋白多肽及其衍生物中的一种或多种。
如本发明所述的，所述类弹性蛋白多肽主要是由五肽重复序列构成，所述类弹性蛋白多肽的重复序列VPGXG(Val-Pro-Gly-Xaa-Gly)。
所述类弹性蛋白多肽衍生物包括V50、V50CK1或V50GB，其中V50、V50CK1和V50GB的主链序列均为VPGVG，N终端链段均为MSGVG，V50的C终端链段为VPG，V50GB的C终端链段为VPGHNWYHWWPH，V50CK1的C终端链段为VPGKG。
优选地，所述固化的方式包括光固化、热固化、辐照固化或化学交联。
如本发明所述的，当所述无机光热转换材料为纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种时，所述无机光热转换材料与温敏材料之间不发生共聚，而是通过温敏材料自身的固化形成所述光热致形状记忆复合材料；当所述光热转换材料为有机光热转换材料或表面功能化的的无机光热转换材料时，所述光热转换材料与温敏材料之间发生化学共聚而固化形成所述光热致形状记忆复合材料，所述固化的方式为光固化、热固化、辐照固化或化学交联，具体包括紫外光聚合、加热聚合、辐照聚合、化学交联。
优选地，所述光热致形状记忆复合材料还进一步包括高分子基底，所述光热转换材料与所述温敏材料形成的混合分散液经固化形成在所述高分子基底上，所述高分子基底包括塑料、橡胶和凝胶中的一种。
优选地，所述高分子基底包括聚对二甲苯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙二醇和壳聚糖中的一种或多种，但不限于此。
进一步优选地，所述高分子基底包括表面修饰有碳碳双键、氨基、羧基、羟基和巯基中的一种或多种的高分子基底，或蒸镀有金属层的高分子基底。
如本发明所述的，当所述高分子基底为表面功能化的高分子基底(即表面修饰有碳碳双键、氨基、羧基、羟基和巯基中的一种或多种的高分子基底，或是蒸镀有金属层的高分子基底)时，光热转换材料与温敏材料混合形成混合分散液与表面功能化的高分子基底通过化学反应接枝到高分子基底表面。
优选地，所述混合分散液中的溶剂包括水、乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氯甲烷和氯仿中的一种或多种。
本发明将光热转换材料结合温敏材料制备成光热致形状记忆复合材料，光热转换材料通过将光转成热来刺激温敏材料，以实现该复合材料的形状记忆的功能。该复合材料的形状记忆效应可在较宽的温度范围内利用紫外光激发实现，没有强的温度依赖性。因此，使得本发明所述光热致形状记忆复合材料的实用性好，可适用多种基底，并可利用光纤等手段非体表部位实现远程激发。适用性广，使用便捷。这些特点可避免其在医学临床应用时高温加热带来的不适，还将该形状记忆材料结合植入式器件、注射型药物等，从而可以实现在体内调节形状以完善相应功能，甚至也为将来该复合材料用于智能服饰、可折叠家居方面提供了可能。
本发明第二方面提供了一种光热致形状记忆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将光热转换材料与温敏材料混合形成混合分散液，然后将所述混合分散液通过固化形成光热致形状记忆复合材料，所述光热致形状记忆复合材料包括温敏材料和分布在所述温敏材料中的光热转换材料，所述光热转换材料占所述温敏材料与所述光热转换材料质量之和的0.1％-20％。
优选地，所述混合分散液中的溶剂包括水、乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氯甲烷和氯仿中的一种或多种。
优选地，所述光热转换材料的吸收波长在200-2000nm。
进一步优选地，所述光热转换材料的吸收波长在230-1200nm。
优选地，所述光热转换材料包括无机光热转换材料和/或有机光热转换材料，所述无机光热转换材料包括纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯，或表面功能化的纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯，或纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷、石墨烯的复合材料中的一种或多种；所述有机光热转换材料包括聚吡咯、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸盐、吲哚菁绿和卟啉脂质体中的一种或多种及其相应的改性材料。
优选地，所述表面功能化的纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯包括表面修饰有碳碳双键、氨基、羧基、羟基和巯基中的一种或多种的纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯。
优选地，所述无机光热转换材料可以通过化学还原法、晶种法、模板法、光化学合成法、微波加热法、配基交换法或蚀刻法制得；所述有机光热转换材料通过化学聚合法得到。
具体地，表面功能化的纳米金可以是表面带巯基的金纳米颗粒，表面功能化的石墨烯可以是类弹性蛋白多肽衍生物V50GB功能化的还原氧化石墨烯。
所述纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷、石墨烯的复合材料，可以为纳米钯与碳纳米管形成的复合材料，纳米铂、纳米金与石墨烯形成的复合材料，但不限于此。
所述聚吡咯、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸盐、吲哚菁绿和卟啉脂质体相应的改性材料包括聚吡咯、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸盐、吲哚菁绿和卟啉脂质体的衍生物或共聚物。
优选地，所述温敏材料包括环氧乙烷、聚乙烯基甲醚、羟丙基丙烯酸酯、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙二醇及其衍生物、聚-N取代丙烯酰胺、聚乳酸、类弹性蛋白多肽及其衍生物中的一种或多种。
如本发明所述的，所述类弹性蛋白多肽主要是由五肽重复序列构成，所述类弹性蛋白多肽的重复序列VPGXG(Val-Pro-Gly-Xaa-Gly)。
所述类弹性蛋白多肽衍生物包括V50、V50CK1、或V50GB，其中V50、V50CK1和V50GB的主链序列均为VPGVG，N终端链段均为MSGVG，V50的C终端链段为VPG，V50GB的C终端链段为VPGHNWYHWWPH，V50CK1的C终端链段为VPGKG。
如本发明所述的，当所述无机光热转换材料为纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管和石墨烯中的一种或多种时，所述无机光热转换材料与温敏材料之间不发生共聚，而是通过温敏材料自身的固化形成所述光热致形状记忆复合材料；当所述光热转换材料为有机光热转换材料或表面功能化的的无机光热转换材料时，所述光热转换材料与温敏材料之间发生化学共聚而固化形成所述光热致形状记忆复合材料，所述固化的方式为光固化、热固化、辐照固化或化学交联，具体包括紫外光聚合、加热聚合、辐照聚合、化学交联。
优选地，在所述固化步骤之前，还包括：
取一高分子基底，将所述混合分散液涂覆到所述高分子基底上，最终所述混合分散液固化形成在所述高分子基底的表面，最后所述混合分散液固化形成在所述高分子基底上，所述高分子基底包括塑料、橡胶和凝胶中的一种。
优选地，所述高分子基底包括聚对二甲苯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙二醇和壳聚糖中的一种或多种，但不限于此。
优选地，所述高分子基底包括表面修饰有碳碳双键、氨基、羧基、羟基和巯基中的一种或多种的高分子基底，或蒸镀有金属层的高分子基底。
本发明将光热转换材料结合温敏材料制备成光热致形状记忆复合材料，光热转换材料通过将光转成热来刺激温敏材料，以实现形状记忆的功能，该复合材料的备方法多样化且多样化，同时还可将该复合材料涂覆、掺杂、接枝到高分子基底上，实现光热致形状记忆复合材料涂层的形状改变带动高分子基底的形状改变，拓展形状记忆材料在航天、航空、医疗及生物工程等领域的应用。
本发明提供的一种光热致形状记忆复合材料及其制备方法具备如下有益效果：
1、本发明将光热转换材料结合温敏材料制备成光热致形状记忆复合材料，光热转换材料通过将通过光转成热来刺激温敏材料，以实现形状记忆的功能，可靠性高、安全性好，而且操控便利，拓展了形状记忆材料的应用领域；
2、该光热致形状记忆复合材料的制备工艺多元化，适用多种基底，工艺简单。
附图说明
图1为本发明实施例一的光热致形状记忆复合材料的形状改变历程图。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
实施例一
一种光热致形状记忆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)表面功能化的金纳米棒制备：
a.分别向9mL(118mM)的十六烷基三甲基溴化铵中加入0.2mL的氯金酸溶液(13mM)后，向其中加入90μL的硝酸银溶液(25mM)，然后向其中加入120μL的邻苯二酚和5微升的硼氢化钠溶液于室温下反应8小时，得到5mM的金纳米棒溶液。
b.金纳米棒的氨基化：
取上述步骤(a)中5mM的金纳米棒溶液2mL，加入4mL、100mM的巯基乙胺，室温下搅拌，后离心纯化，分散到2mL水中，得到浓度为5mM的巯基乙胺功能化的金纳米棒，即光热转换材料；
(2)金纳米棒与温敏材料的互混
取N-异丙基丙烯酰胺(1.0g)、丙烯酸(1.0mL)、甲叉双丙烯酰胺(0.1g)，过硫酸铵(0.01g)作为温敏材料的预聚体，往其中加入中1mL上述步骤(b)制得的5mM巯基乙胺功能化的金纳米棒，并加入10mL水进行超声分散，得到光热转换材料与温敏材料的混合分散液；
(3)将表面氨基化的聚酰亚胺塑料浸泡在乙烯基三氯硅烷(5.0wt％)的乙醚溶液中，得到表面带有乙烯基的聚酰亚胺基底；将上述步骤(2)中所述混合分散液涂覆在乙烯基功能化的聚酰亚胺表面，通氮气密封于65℃下反应24h，聚合后的薄膜分别用乙醇、水清洗，得到光热致形状记忆复合材料。
所述光热致形状记忆复合材料包括一高分子基底、温敏材料和分布在温敏材料中的光热转换材料，所述光热转换材料和所述温敏材料形成的混合分散液经化学交联的方式固化形成在所述高分子基底上，得到所述光热致形状记忆复合材料。在本实施例中，高分子基底为表面带有乙烯基的聚酰亚胺，温敏材料为聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酸)，光热转换材料为巯基乙胺功能化的金纳米棒，所述金纳米棒的最大吸收波长在820nm左右。
图1为本发明实施例一中光热致形状记忆复合材料的形状改变历程图，其中，图1A为步骤(3)得到的光热致形状记忆复合材料，在波长为808nm的光源下，对实施例一得到的光热致形状记忆复合材料进行光照10s，得到如图1B所示的弯曲的复合材料，然后撤掉光源，所述复合材料逐渐恢复其原本的形状(C)，从而实现形状记忆效应。
实施例二
一种光热致形状记忆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)聚苯胺纳米纤维的制备：
将4mmol的苯胺溶解到4mL的二氯甲烷中，向其中加入1mol/L的氯化铁溶液4mL，界面聚合10min即获得聚苯胺纳米纤维，并用去离子水纯化产物，即得光热转换材料；
(2)聚苯胺纳米纤维与温敏材料的互混：
取N-异丙基丙烯酰胺(1.0g)、丙烯酸(0.5mL)、甲叉双丙烯酰胺(0.1g)作为温敏材料的预聚体，往其中加入3mL、0.1mol/L聚苯胺纳米纤维，加入8mL水中超声分散，得到光热转换材料与温敏材料的混合分散液；
(3)在聚对苯二甲酸乙二醇酯的塑料薄膜表面利用热蒸发仪分别蒸镀上厚度为15nm和厚度为50nm的铬层和金层，其中蒸镀速率分别为得到蒸镀有金属层的塑料薄膜；将步骤(2)得到的混合分散液涂覆在蒸镀有金属层的塑料薄膜表面，通氮气密封于65℃下反应24h，聚合后的薄膜分别用乙醇、水清洗，得到光热致形状记忆复合材料。
所述光热致形状记忆复合材料包括一高分子基底、温敏材料和分布在温敏材料中的光热转换材料，所述光热转换材料和所述温敏材料形成的混合分散液经辐照聚合的方式固化形成在所述高分子基底上，得到所述光热致形状记忆复合材料。在本实施例中，高分子基底为表面蒸镀有金属层为铬、金的塑料薄膜，温敏材料为聚(N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酸)，光热转换材料为聚苯胺纳米纤维，所述聚苯胺纳米纤维的最大吸收波长在808nm左右，所述光热转换材料占所述温敏材料与所述光热转换材料质量之和的5％。
在波长为808nm的光源下，对实施例二得到的光热致形状记忆复合材料进行光照1min，得到发生形变的复合材料，然后撤掉光源，所述复合材料逐渐恢复其原本的形状，从而实现形状记忆效应。
实施例三
一种光热致形状记忆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)表面功能化的还原氧化石墨烯(rGO)的制备：
将4mmol的苯胺溶解到4mL的二氯甲烷中，向其中加入1mol/L的氯化铁溶液4mL，界面聚合10min即获得聚苯胺纳米纤维，并用去离子水纯化产物，即光热转换材料；
将150μL、浓度为2mg/mL的所述类弹性蛋白多肽衍生物V50GB溶液与450μL的还原氧化石墨烯溶液(rGO)按照质量比6:1进行混合，并于4℃下混合18h后得到V50GB功能化的rGO，用去离子水纯化，即功能化的光热转换材料；
(2)功能化rGO与温敏材料的互混共聚：
取0.2mL上述功能化的rGO加入到浓度为1mL、36mg/mL的所述类弹性蛋白多肽衍生物V50CK1的混合溶液中(溶剂为75％DMSO、25％DMF的混合溶剂)，之后加有三乙胺和四臂-聚乙二醇-NHS活性酯作为交联剂，得到光热转换材料与温敏材料的混合分散液；
(3)将上述混合分散液加入到自制的长2cm，宽4cm，深0.4cm的方形凹槽内交联固化，得到光热致形状记忆复合材料，
所述光热致形状记忆复合材料包括温敏材料和分布在温敏材料中的光热转换材料，所述光热转换材料和所述温敏材料形成的混合分散液经化学交联的方式固化得到所述光热致形状记忆复合材料。在本实施例中，温敏材料为类弹性蛋白多肽衍生物V50CK1，光热转换材料为V50GB功能化的rGO，所述V50GB功能化的rGO的最大吸收波长在808nm左右，所述光热转换材料占所述温敏材料与所述光热转换材料质量之和的8％。
在波长为808nm的光源下，对实施例三得到的光热致形状记忆复合材料进行光照25s，得到发生形变的光热致形状记忆复合材料，然后撤掉光源，所述复合材料逐渐恢复其原本的形状，从而实现形状记忆效应。
实施例四
一种光热致形状记忆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)聚乳酸溶液的配备：
将分子量为50000的聚乳酸溶解在二氯甲烷中，配成质量分数为2％的聚乳酸溶液，即得温敏材料的溶液；
(2)碳纳米管与聚乳酸溶液的物理互混：
取碳纳米管加入到0.2mL的上述聚乳酸溶液中，超声分散，配备成光热转换材料与温敏材料的混合分散液，其中，碳纳米管占聚乳酸与碳纳米管的质量之和的20％；
(3)将上述混合分散液加入到自制的长2cm，宽4cm，深0.4cm的方形凹槽内加热固化，其中，加热固化的温度为40℃，得到光热致形状记忆复合材料，所述光热致形状记忆复合材料包括温敏材料和分布在温敏材料中的光热转换材料，所述光热转换材料和所述温敏材料形成的混合分散液经加热固化的方式固化得到所述光热致形状记忆复合材料。在本实施例中，温敏材料为聚乳酸，光热转换材料为碳纳米管，所述碳纳米管的最大吸收波长在808nm左右，所述光热转换材料占所述温敏材料与所述光热转换材料质量之和的20％。
在波长为808nm的光源下，对实施例四制得的光热致形状记忆复合材料进行光照10s，得到发生形变的光热致形状记忆复合材料，然后撤掉光源，所述复合材料逐渐恢复其原本的形状，从而实现形状记忆效应。
实施例五
一种光热致形状记忆复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)温敏材料溶液的制备：
将聚乙二醇PEG2000溶于水中，配成质量分散为38％的溶液，将聚乙烯醇溶于水中配成浓度为5％的溶液，两者按照体积比70：30进行混合后于80℃下搅拌12h，得到温敏材料溶液；
(2)吲哚菁绿与聚乳酸溶液的混合：
取质量为10mg的吲哚菁绿加入到1mL的上述温敏材料溶液中，超声分散，配备成光热转换材料与温敏材料的混合分散液，其中，光热转换材料吲哚菁绿占温敏材料与吲哚菁绿的质量之和的0.1％；
(3)将上述混合分散液加入到自制的长2cm，宽4cm，深0.4cm的方形凹槽内加热固化，加热固化的温度为50℃，得到光热致形状记忆复合材料，所述光热致形状记忆复合材料包括温敏材料和分布在温敏材料中的光热转换材料，所述光热转换材料和所述温敏材料形成的混合分散液经加热固化的方式固化得到所述光热致形状记忆复合材料。在本实施例中，温敏材料为聚乙二醇与聚乙烯醇的混合物，光热转换材料为吲哚菁绿，所述吲哚菁绿的最大吸收波长在850nm左右，所述光热转换材料占所述温敏材料与所述光热转换材料质量之和的0.1％。
在波长为808nm的光源下，对实施例五得到的光热致形状记忆复合材料进行光照10s，得到发生形变的光热致形状记忆复合材料，然后撤掉光源，所述复合材料逐渐恢复其原本的形状，从而实现形状记忆效应。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光热致形状记忆复合材料，其特征在于，包括温敏材料和分布在所述温敏材料中的光热转换材料，所述光热转换材料占所述温敏材料与所述光热转换材料质量之和的0.1％-20％，所述光热致形状记忆复合材料是通过将所述光热转换材料与所述温敏材料形成的混合分散液经固化获得。
2.如权利要求1所述的光热致形状记忆复合材料，其特征在于，所述光热转换材料的吸收波长在200-2000nm。
3.如权利要求1或2所述的光热致形状记忆复合材料，其特征在于，所述光热转换材料包括无机光热转换材料和/或有机光热转换材料，所述无机光热转换材料包括纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯中的一种或多种，或表面功能化的纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷和石墨烯中的一种或多种，或纳米金、纳米银、纳米铜、纳米铂、纳米钯、纳米锗、碳纳米管、黑磷、石墨烯的复合材料中的一种或多种；所述有机光热转换材料包括聚吡咯、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸盐、吲哚菁绿和卟啉脂质体中的一种或多种及其相应的改性材料。
4.如权利要求1所述的光热致形状记忆复合材料，其特征在于，所述温敏材料包括环氧乙烷、聚乙烯基甲醚、羟丙基丙烯酸酯、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙二醇及其衍生物、聚-N取代丙烯酰胺、聚乳酸、类弹性蛋白多肽及其衍生物中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的光热致形状记忆复合材料，其特征在于，所述固化的方式包括光固化、热固化、辐照固化或化学交联。
6.如权利要求1所述的光热致形状记忆复合材料，其特征在于，所述光热致形状记忆复合材料还进一步包括高分子基底，所述光热转换材料与所述温敏材料形成的混合分散液经固化形成在所述高分子基底上，所述高分子基底包括塑料、橡胶和凝胶中的一种。
7.一种光热致形状记忆复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将光热转换材料与温敏材料混合形成混合分散液，然后将所述混合分散液通过固化形成光热致形状记忆复合材料，所述光热致形状记忆复合材料包括温敏材料和分布在所述温敏材料中的光热转换材料，所述光热转换材料占所述温敏材料与所述光热转换材料质量之和的0.1％-20％。
8.如权利要求7所述的光热致形状记忆复合材料的制备方法，其特征在于，所述固化的方式包括光固化、热固化、辐照固化或化学交联。
9.如权利要求7所述的光热致形状记忆复合材料的制备方法，其特征在于，所述混合分散液中的溶剂包括水、乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氯甲烷和氯仿中的一种或多种。
10.如权利要求7所述的光热致形状记忆复合材料的制备方法，其特征在于，在所述固化步骤之前，还包括：取一高分子基底，将所述混合分散液涂覆到所述高分子基底的表面，最后所述混合分散液固化形成在所述高分子基底上，所述高分子基底包括塑料、橡胶和凝胶中的一种。
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