【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于自供電能量轉化，特別涉及一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料、制備方法及其應用。
技術介紹
1、近年來的一些研究報道了能夠通過壓電、摩擦電、電磁和熱電效應等幾種傳導方法收集綠色能源的納米發電機，可以從風、水、熱、太陽等自然資源以及機械振動和人體運動中獲取綠色能源。與傳統電池相比，納米發電機具有重量輕、制造成本低、體積小、具有簡單的信號處理功能、功率密度高、使用壽命長等獨特優點。壓電納米發電機和摩擦納米發電機由中國科學院王中林院士團隊首創，是一種清潔高效的機械能采集器。壓電納米發電機(peng)通過利用納米線/納米帶的壓電和半導體能力，以及金屬半導體處的肖特基勢壘的影響，將低頻振動/摩擦能量采集為電能。最簡單的壓電納米發電機可由一個壓電層，一個基板和兩個電極組成。
2、目前已成功使用將咪唑離子液體和偶氮苯作為原料，開發了一系列能夠將光能經機械能轉化為電能的聚氨酯，然而因此本專利技術選擇使用空間位阻小、結構簡單的季銨鹽離子液體作為偶極單元的單體，以期獲得柔韌性、延展性更好的光-機-電聚氨酯；同時，季銨鹽陽離子核的細胞毒性弱于咪唑離子液體，因此用季銨鹽離子液體代替咪唑離子液體可有效減弱或避免其細胞毒性的影響。
3、咪唑基團的空間位阻大，造成合成的聚氨酯脆性明顯，不耐彎折，并且產物折光率較大，顏色深且透明度較差，可應用的范圍有一定局限性；咪唑離子液體對自然環境、酶活性、細胞或細菌活性乃至動植物都有的毒性。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種具有光機電效
2、為了達到上述目的，本專利技術通過下述技術方案實現：
3、一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，s1、將強堿、對硝基苯乙醇、醇及催化劑攪拌均勻，并在70℃條件下反應得到雙對羥乙基偶氮苯；
4、s2用n,n-二甲基乙酰胺溶解雙對羥乙基偶氮苯，并加入助聚劑和六亞甲基二異氰酸酯，常溫下反應5h后加入去離子水并沉淀，在沉淀完成后進行過濾得到濾餅，將濾餅干燥至恒重，將干燥后的過濾物加入到n,n-二甲基乙酰胺中，并在80℃攪拌使得過濾物完全溶解得到第一混合溶液，然后將所述第一混合溶液在120℃下減壓蒸餾，制備得到偶氮苯基聚氨酯低聚物；
5、s3、將二乙醇胺、乙腈在75℃攪拌至無分層，加入溴乙烷回流攪拌48h，在40℃的條件下減壓蒸餾分離出乙腈，冷卻后得到二乙醇胺溴鹽；
6、s4、將二乙醇胺溴鹽、n,n-二甲基乙酰胺和六亞甲基二異氰酸酯常溫下攪拌反應一定時間得到第二混合溶液，所述第二混合溶液在105℃的真空調節下旋蒸，制備得到季銨鹽離子液體基聚氨酯；
7、s5、用n,n-二甲基乙酰胺在80℃的條件下溶解二乙醇胺溴鹽和偶氮苯基聚氨酯低聚物，加入六亞甲基二異氰酸酯反應0.5~1h后，再加入1,4-丁二醇并攪拌反應1h得到第三混合溶液，在對所述第三混合溶液減壓蒸餾后進行真空烘干，制備得到偶氮苯-季銨鹽離子液體共聚聚氨酯；
8、s6、將偶氮苯-季銨鹽離子液體共聚聚氨酯和聚氧化乙烯溶解在n,n-二甲基乙酰胺中，控制偶氮苯-季銨鹽離子液體共聚聚氨酯的濃度為0.05g/ml。
9、進一步地，所述強堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中一種，氫氧化鈉的用量為8.8g~17.6g，氫氧化鉀的用量為18.48g，所述硝基苯乙醇用量為20~40mmol，所述醇為甲醇、乙醇、丙醇中的一種，甲醇的用量為60ml~120ml，所述催化劑為鋅粉、鎂粉、氫化鋁鋰中的一種，鋅粉用量為1.8g~7g，氫化鋁鋰的用量為1.8~2.8g。
10、進一步地，所述助聚劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸鋅、環烷酸鋅中的一種，二月桂酸二丁基錫的質量分數范圍為0.05%~0.1%，辛酸鋅質量分數為0.075%。
11、進一步地，二乙醇胺用量為10~20mmol，乙腈用量為25~50ml，溴乙烷用量為15~30mmol。
12、進一步地，六亞甲基二異氰酸酯用量為2~4mmol，1,4-丁二醇用量為0.135~0.27g。
13、進一步地，n,n-二甲基乙酰胺用量為15~30ml。
14、進一步地，偶氮苯-季銨鹽離子液體共聚聚氨酯和聚氧化乙烯的質量比為100:15。
15、本專利技術另一方面還提供了一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料，根據如上所述的共聚聚氨酯材料的制備方法制備得到。
16、本專利技術另一方面還提供了一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的應用，根據如上所述的具有光機電效應的共聚聚氨酯材料應用于制備柔性納米發電機，所述柔性納米發電機包括第一導電膜和第二導電膜，在所述第一導電膜和第二導電膜之間設置有光電效應層，所述光電效應層為如上所述的共聚聚氨酯材料，所述第一導電膜和所述第二導電膜均為聚合物導電膜，所述聚合物導電膜為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸乙二醇酯中的任一種。
17、本專利技術提供了一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料、制備方法及其應用，用季銨鹽離子液體代替咪唑離子液體可有效減弱或避免其細胞毒性的影響，且不需要經過極化處理就可以直接用作納米發電機，具有更加良好的柔韌性和延展性。。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包含以下步驟：
2.根據權利要求1中所述的一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述強堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中一種，所述氫氧化鈉的用量為8.8g~17.6g，所述氫氧化鉀的用量為18.48g；
3.根據權利要求1中所述的一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，所述助聚劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸鋅、環烷酸鋅中的一種，二月桂酸二丁基錫的質量分數范圍為0.05%~0.1%，辛酸鋅質量分數為0.075%。
4.根據權利要求1中所述的一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述二乙醇胺用量為10~20mmol；
5.根據權利要求1中所述的一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述六亞甲基二異氰酸酯用量為2~4mmol；
6.根據權利要求1中所述的一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，N,N-二甲基乙酰胺用量為15~30mL。
7.一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料
8.根據權利要求1中所述的一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述共聚聚氨酯材料根據如權利要求1~7中任意一項所述的制備方法制備得到。
9.一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的應用，其特征在于，所述共聚聚氨酯材料用于制備具有光電效應的材料。
10.根據如權利要求9中所述的共聚聚氨酯材料的應用，其特征在于，所述具有光電效應的材料應用于制備柔性納米發電機，所述柔性納米發電機包括第一導電膜和第二導電膜，在所述第一導電膜和第二導電膜之間設置有光電效應層，所述光電效應層為權利要求14中所述的共聚聚氨酯材料，所述第一導電膜和所述第二導電膜均為聚合物導電膜，所述聚合物導電膜為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、聚苯二甲酸丁二酯、聚丁二酸乙二醇酯中的任一種。
...【技術特征摘要】
1.一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包含以下步驟：
2.根據權利要求1中所述的一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述強堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中一種，所述氫氧化鈉的用量為8.8g~17.6g，所述氫氧化鉀的用量為18.48g；
3.根據權利要求1中所述的一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，所述助聚劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸鋅、環烷酸鋅中的一種，二月桂酸二丁基錫的質量分數范圍為0.05%~0.1%，辛酸鋅質量分數為0.075%。
4.根據權利要求1中所述的一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述二乙醇胺用量為10~20mmol；
5.根據權利要求1中所述的一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，其特征在于，所述六亞甲基二異氰酸酯用量為2~4mmol；
6.根據權利要求1中所述的一種具有光機電效應的共聚聚氨酯材料的制備方法，其特征在...
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。