CN113105613B - 用于作为3d屏幕的形状记忆治具及其制备方法、及3d屏幕制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及形状记忆材料领域，提供形状记忆体的制备方法，其包括获取第一组分酸、第二组分酸，并加入二元醇进行混合得到混合物，总酸与二元醇按比例混合；随后将混合物进行预聚合后进行脱水处理、合成处理、再将待加工物置入模具中，加入引发剂，以形成所需形状的形状记忆体。本发明提供了形状记忆体，其相比于现有的形状记忆合金，其具有力学强度高、拉伸延展性好的技术效果。本发明提供的形状记忆体尤其适合用于作为3D屏幕的形状记忆治具使用，采用本发明3D屏幕制备方法制备可制备获得精准度高的3D屏幕。

Description

用于作为3D屏幕的形状记忆治具及其制备方法、及3D屏幕制 备方法
【技术领域】
本发明涉及3D屏幕制备领域，尤其涉及一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具及其制备方法、及3D屏幕制备方法。
【背景技术】
在现有制备异形产品时，常常需要使用可与其形状匹配的治具，其中，目前的治具多个采用如硅胶类材料作为治具的原材料。但是由于硅胶类材料本身的力学强度交底，且成型精度难以保证。
尤其是在对于曲面平面成型时，往往也需要用到可变形的治具，但是现有的治具有精度差、力学强度低，可重复使用性较差的问题，因此，无法满足市场对这种特型治具的需求。
【发明内容】
为克服现有技术中形状记忆体的精度差、力学强度低的技术问题，本发明提供一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法、用于作为3D屏幕的形状记忆治具及3D屏幕制备方法。
本发明为了解决上述技术问题，提供以下技术方案：
一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法，其包括以下步骤：步骤S1，获取占总酸摩尔比为3％-40％的第一组分酸、占总酸摩尔比为65％-97％第二组分酸，并加入二元醇进行混合得到混合物，总酸与二元醇的摩尔比的比值为(0.9-1.2):1；步骤S2，将混合物进行预聚合后进行脱水处理，以获得小分子酯化物；步骤S3，在10KPa-30KPa气压下，于200℃-240℃下将小分子酯化物合成大分子，获得所需待提纯物；对待提纯物进行提纯，以获得待加工物；及步骤S4，将待加工物置入模具中，加入引发剂，以形成所需形状的用于作为3D屏幕的形状记忆治具；其中，第一组分酸包括衣康酸、乳酸、丙烯酸、丁烯二酸中任一种或几种的混合物；第二组分酸包括癸二酸、丁二酸、己二酸、辛二酸、2，5-呋喃二甲酸中任一种或几种的混合物。
优选地，二元醇包括丙二醇、丁二醇以及己二醇中一种或几种的组合。
优选地，上述步骤S2包括以下步骤：步骤S21，将混合物搅拌均匀；步骤S22，将搅拌后的混合物置于100℃-120℃、常压下进行预聚合反应1.5-3.5h，以获得预聚合产物；及步骤S23，将预聚合产物在140℃-250℃下进行脱水处理，以获得小分子酯化物。
优选地，上述步骤S3中对待提纯物进行提纯，以获得待加工物，还包括：在待提纯物置于有机溶剂下溶解；及加入醇类化合物，其中，有机溶剂与醇类化合物的混合摩尔比的比值为1:(1.5-3)，对待提纯物进行提纯，以获得待加工物。
优选地，有机溶剂包括三氯甲烷、四氢呋喃中的一种或两种的组合物；醇类化合物包括甲醇、乙醇中的一种或两种的组合物。
本发明为了解决上述技术问题，还提供以下技术方案：一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法，其包括以下步骤：步骤S1，获取占总酸摩尔比为5％-15％的第一组分酸、占总酸摩尔比为85％-95％第二组分酸，并加入二元醇进行混合，得到混合物，总酸与二元醇的摩尔比的比值为(0.9-1.2):1；步骤S2，将混合物进行预聚合后进行脱水处理，以获得小分子酯化物；步骤S3，将小分子酯化物合成大分子，以获得待加工物；步骤S4A，在所述待加工物中加入改性填料，以获得该改性待加工物；及步骤S5A，将改性待加工物置入模具中，加入引发剂，以形成所需形状的用于作为3D屏幕的形状记忆治具；其中，第一组分酸包括衣康酸、乳酸、丙烯酸、丁烯二酸中任一种或几种的混合物；第二组分酸包括癸二酸、丁二酸、己二酸、辛二酸、2，5-呋喃二甲酸中任一种或几种的混合物。
本发明为了解决上述技术问题，还提供以下技术方案：一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具，其采用如上所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法制备获得，所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具包括永久交联结构和临时交联结构。
优选地，所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具内混入改性填料，其中，改性填料占用于作为3D屏幕的形状记忆治具的共混比例为5％wt-20％wt；所述改性填料包括纳米二氧化硅、羟基磷灰石、炭黑、碳酸钙中任一种或几种的组合。
本发明为了解决上述技术问题，还提供以下技术方案：一种3D屏幕制备方法，其包括以下步骤：步骤P1，将具有初始形状的用于作为3D屏幕的形状记忆治具调整至其软化温度40℃-60℃后，将用于作为3D屏幕的形状记忆治具模压成一预设形状面，其中，所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具基于上述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法制备获得；步骤P2，将待成型3D原料注入该预设形状面；及步骤P3，逐渐改变其温度至成型温度0℃-50℃，以使用于作为3D屏幕的形状记忆治具恢复至初始形状，而平铺在预设形状面上的待成型3D原料随用于作为3D屏幕的形状记忆治具一同成型，从而制备获得所需待成型的3D屏幕。
与现有技术相比，本发明提出一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法、用于作为3D屏幕的形状记忆治具以及3D屏幕制备方法，对应具有如下的有益效果：
本发明所提供的用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法中揭示了一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法，其包括以下步骤：获取占总酸摩尔比为3％-40％的第一组分酸、占总酸摩尔比为65％-97％第二组分酸，并加入二元醇进行混合得到混合物，总酸与二元醇的摩尔比的比值为(0.9-1.2):1；随后将混合物进行预聚合后进行脱水处理、合成处理、再将待加工物置入模具中，加入引发剂，以形成所需形状的用于作为3D屏幕的形状记忆治具。本发明提供了一种简单可行的制备用于作为3D屏幕的形状记忆治具的方法，其相比于现有的形状记忆合金，其具有制备成本低、拉伸延展性好的技术效果。尤其适合用于作为3D屏幕的形状记忆治具使用。
在本发明中，第一组分酸包括衣康酸、乳酸、丙烯酸、丁烯二酸中任一种或几种的混合物；和/或第二组分酸包括癸二酸、丁二酸、己二酸、辛二酸、2，5-呋喃二甲酸中任一种或几种的混合物；和/或二元醇可包括丙二醇、丁二醇以及己二醇中一种或几种的组合。多种第一组分酸、第二组分酸以及二元醇的选择，可以满足不同用于作为3D屏幕的形状记忆治具的性能需求。
在本发明中进一步限定了上述步骤S2包括将混合物搅拌均匀；将搅拌后的混合物置于100℃-120℃、常压下进行预聚合反应1.5-3.5h，以获得预聚合产物；及将预聚合产物在140℃-250℃下进行脱水处理，以获得小分子酯化物。基于预聚合及脱水处理，可以初步将原料聚合成可满足交联结构制备需求的小分子酯化物，为后续制备提供更稳定的交联小分子。
在本发明中还限定了步骤S3中包括在10KPa-30KPa气压下，于200℃-240℃下将小分子酯化物合成大分子，获得所需待提纯物；在待提纯物置于有机溶剂下溶解；及加入醇类化合物，其中，有机溶剂与醇类化合物的混合摩尔比的比值为1:(1.5-3)，对待提纯物进行提纯，以获得待加工物。基于对步骤S3中具体限定，可实现将小分子酯化物合成为大分子，在进一步经过提纯后，可获得纯净度较高的待加工物，以满足后续用于作为3D屏幕的形状记忆治具制备步骤对待加工物纯度及结构稳定度的需求。
进一步地，在上述步骤S3中有关有机溶剂及醇类化合物的选择，则可进一步提高合成大分子以及提纯获得待加工物的结构稳定性及获得的待加工物的纯度，还可避免在合成或提纯过程中对其后续交联结构造成影响。
在本发明中所提供的一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法中，在获得待加工物后，还可包括加入对应改性填料，以获得对应改性待加工物，从而可进一步提高最终获得的用于作为3D屏幕的形状记忆治具的结构稳定性、交联结构的延展性以及其力学强度。
本发明所提供的一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具其可采用如上所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法制备获得，所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具包括永久交联结构和临时交联结构，基于对应制备方法，可使用于作为3D屏幕的形状记忆治具可具有形状记忆效应功能，以满足使用的需求。
为了进一步提高所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的力学性能，因此，可在所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具内混入改性填料，其中，改性填料占用于作为3D屏幕的形状记忆治具的共混比例为5％wt-20％wt；所述改性填料包括纳米二氧化硅、羟基磷灰石、炭黑、碳酸钙中任一种或几种的组合。不同类型的改性填料的加入，可使所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具具有不同的力学强度。
本发明还提供一种3D屏幕制备方法，其包括以下步骤：将具有初始形状的用于作为3D屏幕的形状记忆治具调整至其软化温度后，将用于作为3D屏幕的形状记忆治具模压成一预设形状面；将待成型3D原料注入该预设形状面；及逐渐改变其温度至成型温度，以使用于作为3D屏幕的形状记忆治具恢复至初始形状，而平铺在预设形状面上的待成型3D原料随用于作为3D屏幕的形状记忆治具一同成型，从而制备获得所需待成型的3D屏幕。与现有采用硅胶材料作为可变形治具相比，采用本发明所提供的用于作为3D屏幕的形状记忆治具，可具有更好的力学强度，可实现3D屏幕的精准化制备，并且可保证用于作为3D屏幕的形状记忆治具的使用寿命更长，提高3D屏幕制备的良率，降低生产成本。
在本发明中进一步限定了所述软化温度为40℃-60℃，所述成型温度为0℃-50℃。特定的软化温度可在满足用于作为3D屏幕的形状记忆治具形变的需求，同时可避免温度变化对待成型3D屏幕原料造成影响，从而可提高所述3D屏幕制备过程的稳定性，进而提高制备获得的3D屏幕的良率。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例提供的形状记忆体制备方法的步骤流程示意图。
图2是图1中步骤S2中所示的步骤流程示意图。
图3是图1中步骤S3中所示的步骤流程示意图。
图4是图1中第一实施例提供的形状记忆体制备方法的另一实施方式的步骤流程示意图。
图5是本发明第二实施例提供的形状记忆体的结构示意图。
图6是图5中所示形状记忆体产生形变为平面的结构示意图。
图7是由图6中所示形状记忆体的状态恢复至如图5中所示形状记忆体的初始形状过程中的结构示意图。
图8是形状记忆体的形状记忆效应的示意图。
图9是本发明第三实施例提供的3D屏幕制备方法的步骤流程示意图。
图10是实验组1-实验组5、对比组1对应的拉伸延展特性测试图。
图11是实验组6所获得形状记忆体对应的SEM图。
附图标识说明：
20、形状记忆体。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本说明书中提到的“一个实施例”、“优选实施例”、“实施例”或“多个实施例”是指结合实施例所描述的特定特征、结构、特性或功能包括在本发明的至少一个实施例中并可以在超过一个实施例中。在本说明书中的各位置出现短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在多个实施例中”不一定都是指同一个实施例或相同多个实施例。
在说明书中各处使用特定术语用于例示，不应理解为限制性的。服务、功能或资源不限于单一服务、功能或资源；使用这些术语可以指分组的相关服务、功能或资源，它们可以是分布式或聚集式的。
现有采用硅胶材料作为可变形治具时，硅胶治具在受到外力挤压后，可使硅胶变形，以达到所需要的形状。请参阅图1，本发明的第一实施例提供一种形状记忆体的制备方法S10，其包括以下步骤：
步骤S1，获取占总酸摩尔比为3％-40％的第一组分酸、占总酸摩尔比为65％-97％第二组分酸，并加入二元醇进行混合，得到混合物，总酸与二元醇的摩尔比的比值为(0.9-1.2):1；
步骤S2，将混合物进行预聚合后进行脱水处理，以获得小分子酯化物；
步骤S3，进一步将小分子酯化物合成大分子，以获得待加工物；及
步骤S4，将待加工物置入模具中，加入引发剂，以形成所需形状的形状记忆体。
在上述步骤S1中，总酸至少包括第一组分酸及第二组分酸。其中，第一组分酸占总酸摩尔比还可为5％-15％、3％-10％、5％-12％、12％-20％等，具体地，第一组分酸占总酸摩尔比还可为3％、5％、9％、11％、14％、15％、17％、20％、30％、35％及40％等。
对应的第一组分酸包括衣康酸、乳酸、丙烯酸、丁烯二酸等等中任一种或几种的混合物，其中，以衣康酸为例，(亚甲基丁二酸)，是不饱和二元有机酸，化学式为C5H6O4，它含不饱和双键，具有活泼的化学性质，可进行自身间的聚合。在步骤S1中，对应衣康酸占总酸摩尔比可包括5％-15％。
其中，第二组分酸占总酸的摩尔比还可为60％-80％、70％-90％、65％-85％、70％-80％、75％-95％等，具体地，第二组分酸占总酸摩尔比还可为60％、70％、75％、80％、85％、86％、90％及96％等等。
对应的第二组分酸包括癸二酸、丁二酸、己二酸、辛二酸、2，5-呋喃二甲酸等中任一种或几种的混合物，其中，以癸二酸为例，癸二酸属于脂肪族二元酸，其分子式为C10H18O4，化学结构式为HOOC(CH2)8COOH。在步骤S1中，对应癸二酸占总酸摩尔比可包括70％-90％。
在上述步骤S1中，二元醇可包括但不受限于丙二醇、丁二醇以及己二醇等中一种或几种的组合。总酸与二元醇的摩尔比的比值可为(1-1.2):1、(1-1.1):1等，具体地，所述总酸与二元醇之间的摩尔比的比值可为1:1、1.1:1、1.2：1等。
基于上述方法制备获得的形状记忆体中，总酸中的第一组分酸及第二组分酸分别为后续形状记忆体的制备提供化学连接的永久交联点和物理连接的临时交联点，以满足形状记忆的需求。
进一步地，如图2中所示，在上述步骤S2，将混合物进行预聚合后进行脱水处理，以获得小分子酯化物，具体可包括如下的步骤:
步骤S21，将混合物搅拌均匀；
步骤S22，将搅拌后的混合物置于100℃-120℃、常压下进行预聚合反应1.5-3.5h，以获得预聚合产物；及
步骤S23，将预聚合产物在140℃-250℃下进行脱水处理，以获得小分子酯化物。
其中，预聚合反应的温度不能高于所有原料的沸点温度，以使预聚合反应的进程稳定，反应产物稳定可控。其中，预聚合反应的温度还可为100℃-110℃、110℃-120℃或115℃-120℃等，对应的预聚合反应的时间可为2h、3h及3.5h等。
在上述步骤S23中脱水处理可形成小分子酯化物。其中脱水温度可为160℃-200℃、170℃-210℃、200℃-250℃等。
在上述步骤S3中，如图3中所示，将小分子酯化物合成大分子，以获得待加工物，具体包括：
步骤S31，在10KPa-30KPa气压下，于200℃-240℃下将小分子酯化物合成大分子，获得所需待提纯物；
步骤S32，在待提纯物置于有机溶剂下溶解；及
步骤S33，加入醇类化合物，其中，有机溶剂与醇类化合物的混合摩尔比的比值为1:(1.5-3)，对待提纯物进行提纯，以获得待加工物。
具体地，在上述步骤S31进行合成大分子的过程中，对应的气压还可为15KPa-25KPa、18KPa-22KPa、18KPa-20KPa、21KPa-25KPa等，合成的温度可为200℃-220℃、210℃-230℃等。
在上述步骤S32中，加入的有机溶剂可包括三氯甲烷、四氢呋喃等中的一种或两种的组合物。醇类化合物可包括甲醇、乙醇等中的一种或两种的组合物。其中，有机溶剂与醇类化合物的混合摩尔比的比值还可为1:2、1:1.6、1:3等。
在上述步骤S4中，将待加工物置入模具中，加入引发剂，以形成所需形状的形状记忆体。具体地，所述引发剂可为过氧化物引发剂，具体可为过氧化二异丙苯，其中，引发剂的使用量为待加工物总量摩尔比0.01％-1％。在加入引发剂后，将待加工物放置在100℃-150℃、5Mpa-15Mpa的条件下，保持5-20min，以获得与模具形状匹配的形状记忆体。
具体地，待加工物成型的温度还可为120℃-140℃、130℃-150℃等；待加工物成型的气压大小可为5Mpa、10Mpa、12Mpa、14Mpa或15Mpa。对应成型的时间可基于形状记忆体的成型状态而决定。
进一步地，如图4中所示，在本发明另外的一些实施例中，在上述步骤S3之后，还可包括以下步骤：
步骤S4A，在所述待加工物中加入改性填料，以获得该改性待加工物；及
步骤S5A，将改性待加工物置入模具中，加入引发剂，以形成所需形状的形状记忆体。
其中，在上述步骤S4A中，加入的改性填料包括但不受限于纳米二氧化硅、羟基磷灰石、炭黑、碳酸钙等中任一种或几种的组合。其中，改性填料的粒径大小为20nm-600nm，具体地，当改性填料为纳米二氧化硅时，其粒径大小为20nm-50nm，当改性填料为羟基磷灰石时，其粒径大小为90nm-110nm，当改性填料为碳酸钙时，其粒径大小为200nm-600nm。
进一步地，在上述步骤S4A中，加入的改性填料占待加工物的共混比例为5％wt-20％wt，具体地，其共混比例还可为5％wt-10％wt、8％wt-15％wt、10％wt-18％wt或12％wt-20％wt。
具体地，在待加工物中加入改性填料后进行共混的温度为200℃-260℃，共混时间为5min-20min，共混的搅拌速率为50r/min-80r/min。其中，共混搅拌的目的是使改性填料与待加工物充分混合，并使改性填料均匀分布在待加工物形成的交联结构中，以提高最终获得的形状记忆体的力学强度。
请参阅图5，本发明的第二实施例提供一种形状记忆体20，其采用如上述第一实施例中所述形状记忆体的制备方法制备获得。
具体地，所述形状记忆体20可随温度变化而呈现不同形貌，其对应的力学强度大小也可对应变化。
例如，当所述形状记忆体20内包括永久交联结构和临时交联结构，其中，临时交联结构可随着所处环境的变化而变化。在所述形状记忆体中提供化学连接的永久交联点主要是由总酸中的第一组分酸及第二组分酸提供，而所述形状记忆体中提供物理连接的永久交联点则主要是由二元醇原料提供。
所述形状记忆体20随温度变化而变化的过程包括：
如图6中所示，当所述形状记忆体20处于成型温度时，所述形状记忆体20可具有初始形状，当将初始温度调整至软化温度后，此时，所述形状记忆体20的逐渐软化并变形。例如当模压形状为平面时，对应的所述形状记忆体20也转换为平面形状；
如图7中所示，当需要使所述形状记忆体20恢复至初始形状，则可逐渐将温度调整至所述形状记忆体20的成型温度，以使所述形状记忆体20逐渐恢复至初始形状。与图5中所示的形状记忆体20相比，图7中所示为在变化过程中的形状记忆体20。
请参阅图8中所示，所述形状记忆体20可随着温度、压力变化而使形状记忆体20应变对应改变。
采用上述第一实施例所提供的形状记忆体的制备方法制备获得的形状记忆体所选用的原料与上述第一实施例中对应的描述一致，在此不再做赘述。
需要说明的是，为了使所述形状记忆体的力学强度达到要求，可在所述形状记忆体内混入改性填料，其中，改性填料占形状记忆体的共混比例为5％wt-20％wt。其中，所述改性填料包括纳米二氧化硅、羟基磷灰石、炭黑、碳酸钙等中任一种或几种的组合。
请参阅图9，本发明的第三实施例提供一种3D屏幕制备方法P10，其包括如下步骤：
步骤P1，将具有初始形状的形状记忆体调整至其软化温度后，将形状记忆体模压成一预设形状面；
步骤P2，将待成型3D原料注入该预设形状面；及
步骤P3，逐渐改变其温度至成型温度，以使形状记忆体恢复至初始形状，而平铺预设形状面上的待成型3D原料随形状记忆体一同成型，从而制备获得所需待成型的3D屏幕。
可以理解，所述形状记忆体为如上述第二实施例中所提供的形状记忆体20。
具体地，在一些实施例中，上述步骤P1中，所述软化温度可为40℃-60℃，在步骤P2中，对应的成型温度为0℃-50℃。当所述形状记忆体处于软化温度范围内时，此时形状记忆体内由物理连接形成的交联结构处于可变形状态，其可通过模压成型，以形成具有预设形状面的变形形状记忆体。
当所述形状记忆体处于40℃-60℃的环境中，此时，所述形状记忆体处于软化状态；当所述形状记忆体处于0℃-50℃时，则所述形状记忆体处于维持初始形状的成型状态。其中成型温度越高，可对应越快的形状恢复速度。
可以理解，上述的软化温度、成型温度可基于具体形状记忆体的材质做相应调整，在此仅作为示例，不作为本发明的限定。
为了更好地实现3D屏幕的制备，对应的形成3D屏幕的材质可包括但不受限于：聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等中一种或其组合物。
3D屏幕的曲面特色符合多种3C产品设计需求。3C产品设计如平板计算机，头戴式VR设、智能手表、智能手环等可穿戴式智能产品、车辆中控及便携式仪表盘等陆续出现3D造型产品，因此3D屏幕具有较大的时长。
为了更好地说明本发明所提供的所述形状记忆体的制备方法制备获得形状记忆体具有良好的延展性、力学强度，本发明还提供如下的具体实验组及对比组。
实验组1(PLBSI-0)：制备形状记忆体。具体制备步骤如下：加入固态的占总酸摩尔比10％的衣康酸、总酸摩尔比90％的癸二酸；加入丁二醇，将总酸与丁二醇以1:1进行混合；将混合物置于120℃、常压下进行预聚合反应2h；在完成预聚合后，在180℃下进行酯化脱水，以获得小分子酯化物；在20KPa、220℃下小分子合成大分子，以获得待提纯物；将待提纯物置于三氯甲烷溶剂中溶解，并加入零度的甲醇，溶剂与甲醇加入比为1：2，对待提纯物进行提纯，以获得待加工物；将待加工物置入模具中，加入占总量为1％的过氧化二异丙苯引发剂，并在120℃，10MPa条件下，保持10min，以形成所需形状的形状记忆体。
实验组2(PLBSI-10)：制备形状记忆体，其与上述实验组1的区别在于：加入的总酸包括乳酸、衣康酸及癸二酸，其中，乳酸占总酸的摩尔比为10％，衣康酸占总酸的摩尔比为5％，癸二酸占总酸的摩尔比为85％。
实验组3(PLBSI-20)：制备形状记忆体，其与上述实验组1的区别在于：加入的总酸包括乳酸及癸二酸，其中，乳酸占总酸的摩尔比为20％，癸二酸占总酸的摩尔比为80％。
实验组4(PLBSI-30)：制备形状记忆体，其与上述实验组1的区别在于：加入的总酸包括乳酸及癸二酸，其中，乳酸占总酸的摩尔比为30％，癸二酸占总酸的摩尔比为70％。
实验组5(PLBSI-40)：制备形状记忆体，其与上述实验组1的区别在于：加入的总酸包括乳酸及癸二酸，其中，乳酸占总酸的摩尔比为40％，癸二酸占总酸的摩尔比为60％。
对比组1(PLBSI-50)：制备形状记忆体，其与上述实验组1的区别在于：加入的总酸包括乳酸及癸二酸，其中，乳酸占总酸的摩尔比为50％，癸二酸占总酸的摩尔比为50％。
针对上述的实验组1-5、对比组1可知，可对应了解不同总酸比例所对应制备获得的形状记忆体的拉伸特性变化。具体如图10中所示，在其他的步骤条件及配比不变的情况下，将所述总酸中的乳酸占总酸的摩尔比分别调整为0％、10％、20％、30％、40％、50％在相同应变状态下，其对应的拉伸强度有较大的差异。如当乳酸占总酸的摩尔比为0％(即相当于实验组1)，当应变为0-800％，对应的压力可最高达到12Mpa，其远远高于实验组4、实验组5以及对比组1。当乳酸占总酸的摩尔比为10％(即相当于实验组2)以及为20％(即相当于实验组3)时，则其在相同应变下，拉伸强度小于实验组1，但是其应变的范围更大。基于上述比对，可知采用本发明所提供的制备方法获得形状记忆体在拉伸特性、力学强度均具有良好的性能。
进一步地，为了验证所述形状记忆体的制备方法制备获得形状记忆体具有良好的延展性、力学强度，还可包括：
实验组6：制备形状记忆体，其与上述实验组1的区别在于：在获得待加工物后，在待加工物中加入40％的纳米二氧化硅，该纳米二氧化硅的粒径为30nm-50nm进行改性，将改性后的待加工物置入模具中，加入占总量为1％的过氧化二异丙苯引发剂，并在120℃，10MPa条件下，保持10min，以形成所需形状的形状记忆体。
对应实验组6的SEM图如图11中所示，可见，如SEM图中所示，对应的纳米二氧化硅均匀分散在形状记忆体的交联网络结构中，以起到增强其力学强度的作用。
与现有技术相比，本发明提出一种形状记忆体的制备方法、形状记忆体以及3D屏幕制备方法，对应具有如下的有益效果：
本发明所提供的形状记忆体的制备方法中揭示了一种形状记忆体的制备方法，其包括以下步骤：获取占总酸摩尔比为3％-40％的第一组分酸、占总酸摩尔比为65％-97％第二组分酸，并加入二元醇进行混合得到混合物，总酸与二元醇的摩尔比的比值为(0.9-1.2):1；随后将混合物进行预聚合后进行脱水处理、合成处理、再将待加工物置入模具中，加入引发剂，以形成所需形状的形状记忆体。本发明提供了一种简单可行的制备形状记忆体的方法，其相比于现有的形状记忆合金，其具有制备成本低、拉伸延展性好的技术效果。尤其适合用于作为3D屏幕的形状记忆治具使用。
在本发明中所提供的一种形状记忆体的制备方法中，在获得待加工物后，还可包括加入对应改性填料，以获得对应改性待加工物，从而可进一步提高最终获得的形状记忆体的结构稳定性、交联结构的延展性以及其力学强度。
为了进一步提高所述形状记忆体的力学性能，因此，可在所述形状记忆体内混入改性填料，其中，改性填料占形状记忆体的共混比例为5％wt-20％wt；所述改性填料包括纳米二氧化硅、羟基磷灰石、炭黑、碳酸钙等中任一种或几种的组合。不同类型的改性填料的加入，可使所述形状记忆体具有不同的力学强度。
本发明还提供一种3D屏幕制备方法，其包括以下步骤：将具有初始形状的形状记忆体调整至其软化温度后，将形状记忆体模压成一预设形状面；将待成型3D原料注入该预设形状面；及逐渐改变其温度至成型温度，以使形状记忆体恢复至初始形状，而平铺在预设形状面上的待成型3D原料随形状记忆体一同成型，从而制备获得所需待成型的3D屏幕。与现有采用硅胶材料作为可变形治具时相比，采用本发明所提供的形状记忆体作为3D屏幕的治具，可具有更好的力学强度，可实现3D屏幕的精准化制备，并且可保证形状记忆体的3D屏幕治具的使用寿命更长，提高3D屏幕制备的良率，降低生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所做的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法，其特征在于：所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法包括以下步骤：
步骤S1，获取占总酸摩尔比为3％-40％的第一组分酸、占总酸摩尔比为65％-97％第二组分酸，并加入二元醇进行混合得到混合物，总酸与二元醇的摩尔比的比值为(0.9-1.2):1；
步骤S2，将混合物进行预聚合后进行脱水处理，以获得小分子酯化物；
步骤S3，在10KPa-30KPa气压下，于200℃-240℃下将小分子酯化物合成大分子，获得所需待提纯物；对待提纯物进行提纯，以获得待加工物；及
步骤S4，将待加工物置入模具中，加入引发剂，以形成所需形状的用于作为3D屏幕的形状记忆治具；
其中，第一组分酸包括衣康酸、乳酸、丙烯酸、丁烯二酸中任一种或几种的混合物；第二组分酸包括癸二酸、丁二酸、己二酸、辛二酸、2，5-呋喃二甲酸中任一种或几种的混合物。
2.如权利要求1中所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法，其特征在于：二元醇包括丙二醇、丁二醇以及己二醇中一种或几种的组合。
3.如权利要求1中所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法，其特征在于：上述步骤S2包括以下步骤：
步骤S21，将混合物搅拌均匀；
步骤S22，将搅拌后的混合物置于100℃-120℃、常压下进行预聚合反应1.5-3.5h，以获得预聚合产物；及
步骤S23，将预聚合产物在140℃-250℃下进行脱水处理，以获得小分子酯化物。
4.如权利要求1中所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法，其特征在于：上述步骤S3中对待提纯物进行提纯，以获得待加工物，还包括：
在待提纯物置于有机溶剂下溶解；及加入醇类化合物，其中，有机溶剂与醇类化合物的混合摩尔比的比值为1:(1.5-3)，对待提纯物进行提纯，以获得待加工物。
5.如权利要求4中所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法，其特征在于：有机溶剂包括三氯甲烷、四氢呋喃中的一种或两种的组合物；醇类化合物包括甲醇、乙醇中的一种或两种的组合物。
6.一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法，其特征在于：所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法包括以下步骤：
步骤S1，获取占总酸摩尔比为5％-15％的第一组分酸、占总酸摩尔比为85％-95％第二组分酸，并加入二元醇进行混合，得到混合物，总酸与二元醇的摩尔比的比值为(0.9-1.2):1；
步骤S2，将混合物进行预聚合后进行脱水处理，以获得小分子酯化物；
步骤S3，在10KPa-30KPa气压下，于200℃-240℃下将小分子酯化物合成大分子，获得所需待提纯物；对待提纯物进行提纯，以获得待加工物；
步骤S4A，在所述待加工物中加入改性填料，以获得该改性待加工物；及
步骤S5A，将改性待加工物置入模具中，加入引发剂，以形成所需形状的用于作为3D屏幕的形状记忆治具；
其中，第一组分酸包括衣康酸、乳酸、丙烯酸、丁烯二酸中任一种或几种的混合物；第二组分酸包括癸二酸、丁二酸、己二酸、辛二酸、2，5-呋喃二甲酸中任一种或几种的混合物。
7.一种用于作为3D屏幕的形状记忆治具，其特征在于：其采用如上述权利要求1-6中任一项所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法制备获得，所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具包括永久交联结构和临时交联结构。
8.如权利要求7中所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具，其特征在于：所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具内混入改性填料，其中，改性填料占用于作为3D屏幕的形状记忆治具的共混比例为5％wt-20％wt；所述改性填料包括纳米二氧化硅、羟基磷灰石、炭黑、碳酸钙中任一种或几种的组合。
9.一种3D屏幕制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤P1，将具有初始形状的用于作为3D屏幕的形状记忆治具调整至其软化温度40℃-60℃后，将形状记忆体模压成一预设形状面，其中，所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具基于上述权利要求1-6中任一项所述用于作为3D屏幕的形状记忆治具的制备方法制备获得；
步骤P2，将待成型3D原料注入该预设形状面；及
步骤P3，逐渐改变其温度至成型温度0℃-10℃，以使用于作为3D屏幕的形状记忆治具恢复至初始形状，而平铺在预设形状面上的待成型3D原料随用于作为3D屏幕的形状记忆治具一同成型，从而制备获得所需待成型的3D屏幕。
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