CN103319719B - 一种智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，包括如下步骤：将预聚反应液在70-130℃条件下搅拌反应1-6小时，然后加入双官能团扩链剂继续搅拌反应2-6小时，反应温度为30-90℃，最后加入功能化改性剂在30-120℃条件下搅拌反应4-8小时，即得所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶；所述预聚反应液包括：低分子量聚二有机硅氧烷，其质量占所述预聚反应液质量的75.0-96.5％；含硼化合物，其质量占所述预聚反应液质量的3.50-25.0％。本发明的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法反应温度低、操作简单、不需要引入催化剂且有利于大规模生产。

Description

一种智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法
技术领域
本发明涉及高分子合成领域，更具体地说，涉及一种可浸渍或涂布于柔性片材、抗冲击防护纺织物的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶及制备方法。
背景技术
冲击防护材料是一类具有广泛应用前景的特殊功能材料，因为其良好的能量吸收特性，使其在运动防护、产品包装以及军警用防护服装等方面应用广泛。一种理想的抗冲击防护织物应具有明显的应力响应性。在未受到外力冲击时，应该是柔软且舒适的。当其受到外力冲击时，材料赋予织物临时的刚性并在冲击过程中吸收大量能量，起到优异的防护功能。
硼交联的硅氧烷具有特殊的胀流性能，呈现独特的应力响应性。GB-A-890007、US-A-2431898、GB-A-1387040分别公开了胀流性硅氧烷组合物，但是并未涉及纺织领域的应用。DOW CORNING公司的专利WO-A-03/022085、CN101400516A最早发现硼交联的有机聚硅氧烷因其胀流性能可用作吸能材料，并成功应用于防护织物体系。进而，该公司又于专利WO-2007/102020、WO-00/69293中公布了一种用胀流性硅氧烷组合物浸渍的挠性片材材料。2011年，DOW CORNING公司于专利CN 102037088A中公布了一种胀流性硅氧烷乳液的制备方法并应用于防护织物制造。在防护服装研究领域，日本专利JP-A-4-257439和JP-A-4-257440各自公开了用耐热油漆涂布或浸渍的织造或非织造布料。其所述的耐热油漆是由聚硼硅氧烷、有机硅树脂、无机填料、玻璃粉或短纤维无机材料组成。
在已经公布的有关于胀流性硅硼交联体系作为吸能材料，应用于纺织领域的专利中，仍然存在一些技术问题亟待解决。1.在不外加催化剂的条件下，硅硼交联聚合物合成温度过高，例如150-250℃。2.催化剂的加入虽然可 在一定程度降低反应温度，但是提高了成本，并且对产物的安全性能带来不利影响。3.上述专利公开的反应体系，由于体系内硅硼聚合物扩链和交联反应同时发生，产物粘度较高给大规模生产及后续工序带来极大不便。4.专利CN 102037088A中公布的胀流性硅氧烷乳液虽然具有一定技术优势，但是大量使用表面活性剂，且操作复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供一种反应温度低、操作简单、不需要引入催化剂且有利于大规模生产的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，包括如下步骤：将预聚反应液在70-130℃条件下搅拌反应1-6小时，然后加入双官能团扩链剂继续搅拌反应2-6小时，反应温度为30-90℃，最后加入功能化改性剂在30-120℃条件下搅拌反应4-8小时，即得所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶；所述预聚反应液包括：
低分子量聚二有机硅氧烷，其质量占所述预聚反应液质量的75.0-96.5％；
含硼化合物，其质量占所述预聚反应液质量的3.50-25.0％。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述低分子量聚二有机硅氧烷的分子量范围为80-6000道尔顿；在25℃条件下粘度范围为10-2000mpa.s。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述低分子量聚二有机硅氧烷为双羟基封端的聚二甲基硅氧烷。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述双羟基封端的聚二甲基硅氧烷与含硼化合物预聚液所得的产物含有硅烷醇封端的或者通过-OBO-连接所组成的线性聚合物。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述含硼化合物为氧化硼、硼酸、硼酸前体和硼酸酯中的一种；
所述硼酸为原硼酸、偏硼酸或四硼酸中的一种；所述硼酸前体包括三甲 氧基硼氧六环；所述硼酸酯为硼酸三甲苯酯、硼酸三乙酯、硼酸三环己酯、硼酸三卞酯、硼酸三烯丙酯、硼酸三(十二烷基)酯、硼酸三(十八烷基)酯、硼酸三叔丁酯、苯基亚乙基硼酸酯、环己基亚乙基硼酸酯、环己基亚苯基硼酸酯、甘油硼酸酯、三-三甲基甲硅烷基硼酸酯、四硼酸二铵、五硼酸铵、八硼酸二铵、硼砂、五硼酸钾、二硼酸镁、单硼酸钙、三硼酸钡和偏硼酸锌中的一种。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述的双官能团扩链剂为乙二酸、己二酸、乙二胺或二异氰酸酯；所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，加入的所述双官能团扩链剂的质量为所述预聚反应液质量的0-15％。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述功能化改性剂为钛酸酯、锆酸酯、锆磷酸酯、硅酸酯、醇化钛、醇化锆或醇化铪；所述钛酸酯为钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸四异丁酯和异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸酯中的一种。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，加入的所述功能化改性剂的质量为所述预聚反应液质量的0-10％。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在合成过程中，所述搅拌反应的搅拌速度为100-1500rpm。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在合成过程中，所述搅拌反应的搅拌速度为300-800rpm。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的粒径范围为0.3-10μm。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的粒径范围为0.6-1.5μm。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶直接加入溶剂稀释为柔性片材的处理液使用，或者在40-80℃条件下干燥成胶体，再加入溶剂配制成柔性片材的处理液使用。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在配制为所述柔性片材的处理液时，所述溶剂为醇类、酯或超临界流体；所述醇类包括异丙醇、丁醇、异丁醇、正丙醇、戊醇或醚醇，所述酯包括乙酸丁酯或酯醇；所述超临界流体包括超临界二氧化碳。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在配制为所述柔性片材的处理液时，所述柔性片材的处理液中所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的浓度为10-95wt％。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在配制为所述柔性片材的处理液时，所述柔性片材的处理液中所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的浓度为40-90wt％。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述的柔性片材为织物，所述织物由聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺、棉、羊毛、丙烯酸纤维或纤维素纤维形成。
在本发明所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法中，所述的柔性片材为泡沫体，所述泡沫体包括开孔泡沫体，所述开孔泡沫体包括聚氨酯泡沫或纤维素泡沫体。
本发明的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法具有以下有益效果：本发明的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法将硅硼聚合物的扩链和交联反应分开进行。首先利用低分子量聚二有机硅氧烷和含硼化合物制备线性硅硼聚合物，然后引入双官能团扩链剂进一步增加硅硼聚合物分子量，最后利用功能化改性剂使其在体系内缠结、沉淀形成微凝胶；该方法反应温度较 低、工艺及操作简单、不需要引入催化剂，有利于大规模生产，同时，硅硼聚合物微凝胶是加入功能化改性剂通过交联反应得到的，具有较高的分子量，有利于提高其作为吸能材料的能量吸收效率，本发明得到的硅硼聚合物微凝胶可以应用于智能防护织物、包装材料和军警用防护服，具有优异的能量吸收效率。
此外，本发明得到的硅硼聚合物微凝胶粘度相对较低，方便后续工艺。
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，以下结合实施例，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。
一种智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，包括如下步骤：
将预聚反应液在70-130℃条件下搅拌反应1-6小时；预聚反应液包括低分子量聚二有机硅氧烷和含硼化合物，以上两者反应生成线性的硅硼聚合物；
然后加入双官能团扩链剂继续搅拌反应2-6小时，反应温度为30-90℃；此时，加入双官能团扩链剂后反应液中发生扩链反应，使线性的硅硼聚合物的分子链扩散延长；
最后加入功能化改性剂在30-120℃条件下搅拌反应4-8小时，在这里加入功能性改性剂后反应液中发生交联反应，经过扩链反应的线性的硅硼聚合物缠结、沉淀得到智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶。可以理解的是，在这里的功能性改性剂其实就是交联剂。
此外，预聚反应液中各组分及其含量为：
低分子量聚二有机硅氧烷，其质量占所述预聚反应液质量的75.0-96.5％；
含硼化合物，其质量占所述预聚反应液质量的3.50-25.0％。
在本发明中，低分子量聚二有机硅氧烷的分子量范围为80-6000道尔顿；在25℃条件下粘度范围为10-2000mpa.s。
在本发明中，低分子量聚二有机硅氧烷一种优选的实施方式为双羟基封端的聚二甲基硅氧烷，此时，双羟基封端的聚二甲基硅氧烷与含硼化合物预聚液所得的产物中含有硅烷醇封端的或者通过-OBO-连接所组成的线性聚合物。
优选的是，含硼化合物为氧化硼、硼酸、硼酸前体和硼酸酯中的一种；
本发明中，硼酸为原硼酸、偏硼酸或四硼酸中的一种，其中，原硼酸为未脱水的硼酸，其分子式为H3BO3，偏硼酸通过将原硼酸在干燥空气流中或在80-140℃空气中脱水制得，其分子式为HBO2。硼酸前体为水解生成硼酸的化合物，在本实施例中为三甲氧基硼氧六环，但也本发明的硼酸前体并不限于本实施例。此外，硼酸酯为硼酸三甲苯酯、硼酸三乙酯、硼酸三环己酯、硼酸三卞酯、硼酸三烯丙酯、硼酸三(十二烷基)酯、硼酸三(十八烷基)酯、硼酸三叔丁酯、苯基亚乙基硼酸酯、环己基亚乙基硼酸酯、环己基亚苯基硼酸酯、甘油硼酸酯、三-三甲基甲硅烷基硼酸酯、四硼酸二铵、五硼酸铵、八硼酸二铵、硼砂、五硼酸钾、二硼酸镁、单硼酸钙、三硼酸钡和偏硼酸锌中的一种。可以理解的是，硼酸酯可以是简单的硼酸酯或部分水解的硼酸酯。
优选的，双官能团扩链剂为乙二酸、己二酸、乙二胺或二异氰酸酯；其中，二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。在本发明中，加入的双官能团扩链剂的质量为预聚反应液质量的0-15％。
优选的，功能化改性剂为钛酸酯、锆酸酯、锆磷酸酯、硅酸酯、醇化钛、醇化锆或醇化铪；钛酸酯为钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸四异丁酯和异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸酯中的一种，其中功能化改性剂还可以是钛磷酸酯，异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸酯就是一种钛磷酸酯。本发明中，加入的功能化改性剂的质量为预聚反应液质量的0-10％。
优选的，智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在合成过程中，搅拌反应的搅拌速度为100-1500rpm，一般而言，搅拌反应的搅拌速度会选取在300-800rpm范围内。
反应得到的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶需要将其转换为柔性片材的处理液才可以投入使用，可以将其直接加入溶剂稀释为柔性片材的处理液使用，或者在40-80℃条件下干燥成胶体，再加入溶剂配制成柔性片材的处理液使用。优选的是，该溶剂为醇类、酯或超临界流体；其中，醇类包括异丙醇、丁醇、异丁醇、正丙醇、戊醇或醚醇，酯包括乙酸丁酯或酯醇；超临界流体包 括超临界二氧化碳，可以理解的是，溶剂并不限于以上提到几种实施方式。
优选的是，智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在配制为柔性片材的处理液时，柔性片材的处理液中智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的浓度为10-95wt％。一般而言，该浓度的最小会配置为40-50wt％，最大会配置为90wt％。
优选的，得到的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的粒径范围为0.3-10μm；一般而言，本发明得到的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的粒径会在0.6-1.5μm范围内。
优选的是，柔性片材可以是织物，其可以是通过织造、编织或非织造产生的织物，该织物由聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺、棉、羊毛、丙烯酸纤维或纤维素纤维形成。
优选的是，柔性片材还可以是泡沫体，泡沫体包括开孔泡沫体，开孔泡沫体包括聚氨酯泡沫或纤维素泡沫体。
下面说明利用本发明的方法对在不同条件下制备智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的实施例。
实施例1
将占预聚反应液重量75wt％的分子量为4000、在25℃条件下粘度为1600mpa.s的聚二甲基硅氧烷和占预聚反应液重量25wt％的环己基亚乙基硼酸酯混合成预聚反应液在110℃条件下搅拌反应4小时，然后在反应液中加入相当于预聚反应液质量5％的双官能团扩链剂六甲基二异氰酸酯继续搅拌反应2小时，反应温度为40℃，最后加入相当于预聚反应液质量的3％的功能化改性剂钛酸四异丁酯在70℃条件下搅拌反应8小时，即得所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶(实验内搅拌速度均为300rpm)；25℃，170S-1下所得的硅硼聚合物微凝胶分散体粘度为165mpa.s；微凝胶粒径测试方法如下：微凝胶分散体0.25mL加入5mL异丙醇内，搅拌分散均匀，得到透光率较高的微凝胶分散液。分散液于25℃下，采用BROOK HAVEN粒度分析仪测试粒径。所得智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶粒径为2.0μm，制成柔性片材的处理液后在柔性片材的处理液中的浓度为40wt％。
实施例2
将占预聚反应液重量85wt％的分子量为2000、在25℃条件下粘度为1200mpa.s的聚二甲基硅氧烷和占预聚反应液重量15wt％的三甲氧基硼氧六环混合成预聚反应液在90℃条件下搅拌反应4小时，然后在反应液中加入相当于预聚反应液质量2.5％的双官能团扩链剂甲苯二异氰酸酯继续搅拌反应4小时，反应温度为70℃，最后加入相当于预聚反应液质量4.5％的功能化改性剂钛酸四异丙酯在90℃条件下搅拌反应8小时，即得所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶(实验内搅拌速度均为500rpm)；25℃，170S-1下所得的硅硼聚合物微凝胶分散体粘度为135mpa.s；微凝胶粒径测试如实施例1所述，所得智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶粒径0.8μm，制成柔性片材的处理液后在柔性片材的处理液中的浓度为25wt％。
实施例3
将占预聚液反应重量90wt％的分子量为1000、在25℃条件下粘度为600mpa.s的聚二甲基硅氧烷和占预聚液重量10wt％的三-三甲基甲硅烷基硼酸酯混合成预聚反应液在100℃条件下搅拌反应5小时，然后在反应液中加入相当于预聚反应液质量5.0％的双官能团扩链剂二苯基甲烷二异氰酸酯继续搅拌反应4小时，反应温度为60℃，最后加入相当于预聚反应液质量3.0％的功能化改性剂异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸酯在90℃条件下搅拌反应6小时，即得所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶(实验内搅拌速度均为800rpm)；25℃，170S-1下所得的硅硼聚合物微凝胶分散体粘度为245mpa.s；微凝胶粒径测试如实施例1所述，所得智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶粒径3.8μm，制成柔性片材的处理液后在柔性片材的处理液中的浓度为50wt％。
实施例4
将占预聚反应液重量80wt％的分子量为6000、在25℃条件下粘度为2000mpa.s的聚二甲基硅氧烷和占预聚液重量20wt％的硼酸三甲苯酯混合成预聚反应液在90℃条件下搅拌反应3小时，然后在反应液中加入相当于预聚反应液质量10.0％的双官能团扩链剂异佛尔酮二异氰酸酯继续搅拌反应6小时，反应温度为60℃，最后加入相当于预聚反应液质量10.0％的功能化改性剂钛酸 四丁酯在90℃条件下搅拌反应8小时，即得所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶(实验内搅拌速度均为1500rpm)；25℃，170S-1下所得的硅硼聚合物微凝胶分散体粘度为175mpa.s；微凝胶粒径测试如实施例1所述，所得智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶粒径8.8μm，制成柔性片材的处理液后在柔性片材的处理液中的浓度为90wt％。
实施例5
将占预聚反应液重量75wt％的分子量为1000、在25℃条件下粘度为600mpa.s的聚二甲基硅氧烷和占预聚液重量25wt％的硼酸三甲苯酯混合成预聚反应液在70℃条件下搅拌反应4小时，然后在反应液中加入相当于预聚反应液质量1.0％的双官能团扩链剂异佛尔酮二异氰酸酯继续搅拌反应4小时，反应温度为40℃，最后加入相当于预聚反应液质量2.0％的功能化改性剂钛酸四丁酯在50℃条件下搅拌反应8小时，即得所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶(实验内搅拌速度均为100rpm)；25℃，170S-1下所得的硅硼聚合物微凝胶分散体粘度为85mpa.s；微凝胶粒径测试如实施例1所述，所得智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶粒径1.8μm，制成柔性片材的处理液后在柔性片材的处理液中的浓度为36wt％。
实施例6
将占预聚反应液重量96.5wt％的分子量为6000、在25℃条件下粘度为200mpa.s的聚二甲基硅氧烷和占预聚液重量3.50wt％的硼酸三甲苯酯混合成预聚反应液在130℃条件下搅拌反应6小时，然后在反应液中加入相当于预聚反应液质量15％的双官能团扩链剂异佛尔酮二异氰酸酯继续搅拌反应4小时，反应温度为30℃，最后加入相当于预聚反应液质量2.0％的功能化改性剂钛酸四丁酯在30℃条件下搅拌反应4小时，即得所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶(实验内搅拌速度均为800rpm)；25℃，170S-1下所得的硅硼聚合物微凝胶分散体粘度为195mpa.s；微凝胶粒径测试如实施例1所述，所得智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶粒径10μm，制成柔性片材的处理液后在柔性片材的处理液中的浓度为95wt％。
实施例7
将占预聚液反应重量90wt％的分子量为80、在25℃条件下粘度为10mpa.s的聚二甲基硅氧烷和占预聚液重量10wt％的三-三甲基甲硅烷基硼酸酯混合成预聚反应液在110℃条件下搅拌反应1小时，然后在反应液中加入相当于预聚反应液质量0.0％的双官能团扩链剂二苯基甲烷二异氰酸酯继续搅拌反应4小时，反应温度为90℃，最后加入相当于预聚反应液质量0.0％的功能化改性剂异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸酯在120℃条件下搅拌反应6小时，即得所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶(实验内搅拌速度均为400rpm)；25℃，170S-1下所得的硅硼聚合物微凝胶分散体粘度为120mpa.s；微凝胶粒径测试如实施例1所述，所得智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶粒径0.3μm，制成柔性片材的处理液后在柔性片材的处理液中的浓度为10wt％。
实施例8
将占预聚反应液重量75wt％的分子量为1600、在25℃条件下粘度为1000mpa.s的聚二甲基硅氧烷和占预聚反应液重量25wt％的三甲氧基硼氧六环混合成预聚反应液在80℃条件下搅拌反应4小时，然后在反应液中加入相当于预聚反应液质量2.5％的双官能团扩链剂甲苯二异氰酸酯继续搅拌反应4小时，反应温度为70℃，最后加入相当于预聚反应液质量4.5％的功能化改性剂钛酸四异丙酯在90℃条件下搅拌反应8小时，即得所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶(实验内搅拌速度均为500rpm)；25℃，170S-1下所得的硅硼聚合物微凝胶分散体粘度为135mpa.s；微凝胶粒径测试如实施例1所述，所得智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶粒径0.6μm，制成柔性片材的处理液后在柔性片材的处理液中的浓度为25wt％。
实施例9
将占预聚反应液重量75wt％的分子量为1000、在25℃条件下粘度为600mpa.s的聚二甲基硅氧烷和占预聚液重量25wt％的硼酸三甲苯酯混合成预聚反应液在90℃条件下搅拌反应4小时，然后在反应液中加入相当于预聚反应液质量1.0％的双官能团扩链剂异佛尔酮二异氰酸酯继续搅拌反应5小时，反应温度为60℃，最后加入相当于预聚反应液质量2.0％的功能化改性剂钛酸四丁酯在50℃条件下搅拌反应8小时，即得所述的智能应力响应型硅硼聚合物 微凝胶(实验内搅拌速度均为400rpm)；25℃，170S-1下所得的硅硼聚合物微凝胶分散体粘度为80mpa.s；微凝胶粒径测试如实施例1所述，所得智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶粒径1.5μm，制成柔性片材的处理液后在柔性片材的处理液中的浓度为32wt％。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (19)

1.一种智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将预聚反应液在70-130℃条件下搅拌反应1-6小时，然后加入双官能团扩链剂继续搅拌反应2-6小时，反应温度为30-90℃，最后加入功能化改性剂在30-120℃条件下搅拌反应4-8小时，即得所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶；所述预聚反应液包括：
低分子量聚二有机硅氧烷，其质量占所述预聚反应液质量的75.0-96.5％；
含硼化合物，其质量占所述预聚反应液质量的3.50-25.0％。
2.根据权利要求1所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述低分子量聚二有机硅氧烷的分子量范围为80-6000道尔顿；在25℃条件下粘度范围为10-2000mpa.s。
3.根据权利要求1所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述低分子量聚二有机硅氧烷为双羟基封端的聚二甲基硅氧烷。
4.根据权利要求3所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述双羟基封端的聚二甲基硅氧烷与含硼化合物预聚液所得的产物含有硅烷醇封端的或者通过-OBO-连接所组成的线性聚合物。
5.根据权利要求1所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述含硼化合物为氧化硼、硼酸、硼酸前体和硼酸酯中的一种；
所述硼酸为原硼酸、偏硼酸或四硼酸中的一种；所述硼酸前体包括三甲氧基硼氧六环；所述硼酸酯为硼酸三甲苯酯、硼酸三乙酯、硼酸三环己酯、硼酸三卞酯、硼酸三烯丙酯、硼酸三(十二烷基)酯、硼酸三(十八烷基)酯、硼酸三叔丁酯、苯基亚乙基硼酸酯、环己基亚乙基硼酸酯、环己基亚苯基硼酸酯、甘油硼酸酯、三-三甲基甲硅烷基硼酸酯、四硼酸二铵、五硼酸铵、八硼酸二铵、硼砂、五硼酸钾、二硼酸镁、单硼酸钙、三硼酸钡和偏硼酸锌中的一种。
6.根据权利要求1所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述的双官能团扩链剂为乙二酸、己二酸、乙二胺或二异氰酸酯；所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。
7.根据权利要求1所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，加入的所述双官能团扩链剂的质量为所述预聚反应液质量的1.0-15％。
8.根据权利要求1所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述功能化改性剂为钛酸酯、锆酸酯、锆磷酸酯、硅酸酯、醇化钛、醇化锆或醇化铪；所述钛酸酯为钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸四异丁酯和异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸酯中的一种。
9.根据权利要求1所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，加入的所述功能化改性剂的质量为所述预聚反应液质量的2.0-10％。
10.根据权利要求1所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在合成过程中，所述搅拌反应的搅拌速度为100-1500rpm。
11.根据权利要求10所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在合成过程中，所述搅拌反应的搅拌速度为300-800rpm。
12.根据权利要求1所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的粒径范围为0.3-10μm。
13.根据权利要求12所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的粒径范围为0.6-1.5μm。
14.根据权利要求1～13任意一项所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶直接加入溶剂稀释为柔性片材的处理液使用，或者在40-80℃条件下干燥成胶体，再加入溶剂配制成柔性片材的处理液使用。
15.根据权利要求14所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在配制为所述柔性片材的处理液时，所述溶剂为醇类、酯或超临界流体；所述醇类包括异丙醇、丁醇、异丁醇、正丙醇、戊醇或醚醇，所述酯包括乙酸丁酯或酯醇；所述超临界流体包括超临界二氧化碳。
16.根据权利要求14任意一项所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在配制为所述柔性片材的处理液时，所述柔性片材的处理液中所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的浓度为10-95wt％。
17.根据权利要求16所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶在配制为所述柔性片材的处理液时，所述柔性片材的处理液中所述智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的浓度为40-90wt％。
18.根据权利要求14任意一项所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述的柔性片材为织物，所述织物由聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺、棉、羊毛、丙烯酸纤维或纤维素纤维形成。
19.根据权利要求14任意一项所述的智能应力响应型硅硼聚合物微凝胶的制备方法，其特征在于，所述的柔性片材为泡沫体，所述泡沫体包括开孔泡沫体，所述开孔泡沫体包括聚氨酯泡沫或纤维素泡沫体。
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