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公开(公告)号：CN113089324A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110403055.7
申请日：2021-04-15
Applicant: 南开大学
IPC: D06M15/263 , D06M15/285
Abstract: 本发明公开了一种基于双网络水凝胶的人造蜘蛛丝的制备方法，涉及高分子材料领域，本方法以聚丙烯酰胺和丙烯酸为原料，首先将聚丙烯酰胺均匀地溶解在水中形成第一网络，然后将丙烯酸单体插入第一网络中并在365nm紫外光下引发自由基反应形成第二网络。人造蜘蛛丝是从聚丙烯酰胺/聚丙烯酸双网络水凝胶中拉丝及拉丝过程中丝纤维水份蒸发而形成的，此方法类似于自然界中蜘蛛干法纺丝。该人造蜘蛛丝的断裂强度为510MPa，断裂应变为72.4％，具有238.46MJ m‑3的高韧性。本发明所得到的人造蜘蛛丝可应用于动能缓冲和安全防护领域，为高分子材料在仿生领域开辟了一条新道路。
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公开(公告)号：CN113024717A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110252274.X
申请日：2021-03-08
Applicant: 南开大学
IPC: C08F220/34 , C08F212/14 , C08F220/54 , D01F8/10 , D01D5/34
Abstract: 本发明公开了一种带有相反电荷的聚电解质水凝胶纤维的制备方法，属于高分子材料制备领域。本发明在引发剂的作用下，通过将带有负电荷对苯乙烯磺酸钠盐与正电荷的丙烯酰氧乙基氯化铵和N,N‑双取代的丙烯酰胺在水溶液中随机共聚，制备了可拉丝的聚电解质水凝胶，从而得到水凝胶纤维。本发明带有相反电荷的聚电解质水凝胶纤维具有制备方法简单、制备成本低，且所制备的纤维直径可调等特点。
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公开(公告)号：CN118756354A
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202410815221.8
申请日：2024-06-24
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于高强韧纤维素纤维规模化制备方法，涉及高分子材料领域。是将纤维素衍生物溶解在适当有机溶剂中，将纺丝液通过规模化纺丝方法制得纤维素酯纤维。本发明方法在纺丝液经过出丝孔时，液滴为水滴型，经过纺丝牵引拉伸，液滴变为倒圆椎体型，在这个过程中，分子链发生界面滑移，充分拉伸，使其排列取向异常整齐，纺丝液中是分子链级别的分散，赋予了三乙酸纤维素良好的力学性能。所得纤维素纤维的断裂强度为1200MPa，断裂应变为14％，具有89.46MJ m‑3的高韧性。并且该纤维表面平滑，纤维柔软有光泽，截面致密，结构均匀。该纤维素纤维可应用于增强和增韧聚合物树脂，生物医学领域，制备碳基纤维前体，为高分子材料在高强韧领域开辟了一条新道路。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118515954A
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410815322.5
申请日：2024-06-24
Applicant: 南开大学
IPC: C08L63/00 , C08L1/12 , D04H1/425 , D01F2/28 , D06M13/144 , D06M101/08
Abstract: 一种树脂基纤维素纤维复合材料的制备方法，涉及高分子材料领域。首先将纤维素酯溶解在适当有机溶剂中，制备得到纤维素酯纤维，将纤维素酯纤重新构建纤维素分子间的氢键，制备出超强韧的纤维素纤维，最后将纤维素纤维充分浸渍在树脂中固化后形成复合材料。将本发明制备的纤维素纤维在纺丝过程中充分牵引拉伸，使其分子链排列取向性好，且因为氢键由乙酰基的保护，使得纤维素纤维的强度和韧性异常优异，且与多数树脂的浸润性良好。将纤维素纤维浸渍在树脂中可以得到具有高冲击韧性的增韧聚合物树脂，是复合材料应用中理想的增强增韧材料，可用于交通、建筑、动能缓冲和安全防护等工程领域，且该制备方法简单方便，成本低廉，对环境无污染。
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公开(公告)号：CN115383733B
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202211142081.X
申请日：2022-09-20
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种多驱动模式人工肌肉纤维及其制备方法，涉及高分子材料领域，本方法采用尼龙6，尼龙6,6以及聚乙烯纤维制备的加捻型、绕棒型和捻曲型人工肌肉为研究对象。发现驱动模式的可逆程度取决于热处理温度、驱动温度和热定形临界温度，指出了驱动模式的选择与三个温度之间的关系规律。该人工肌肉的最大驱动载荷高于50MPa，最大做功能力达到2.1J/g，是天然肌肉的50多倍，最大输出功率为2.5kW/kg，最大可收缩应变达到85％，达到同类人工肌肉的先进水平。本发明所得到的多驱动模式人工肌肉纤维可应用在软体机器人和智能装置领域，为高分子材料在人工智能领域拓展了一条新道路。
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公开(公告)号：CN113024717B
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202110252274.X
申请日：2021-03-08
Applicant: 南开大学
IPC: C08F220/34 , C08F212/14 , C08F220/54 , D01F8/10 , D01D5/34
Abstract: 本发明公开了一种带有相反电荷的聚电解质水凝胶纤维的制备方法，属于高分子材料制备领域。本发明在引发剂的作用下，通过将带有负电荷对苯乙烯磺酸钠盐与正电荷的丙烯酰氧乙基氯化铵和N,N‑双取代的丙烯酰胺在水溶液中随机共聚，制备了可拉丝的聚电解质水凝胶，从而得到水凝胶纤维。本发明带有相反电荷的聚电解质水凝胶纤维具有制备方法简单、制备成本低，且所制备的纤维直径可调等特点。
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公开(公告)号：CN115383733A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211142081.X
申请日：2022-09-20
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种多驱动模式人工肌肉纤维及其制备方法，涉及高分子材料领域，本方法采用尼龙6，尼龙6,6以及聚乙烯纤维制备的加捻型、绕棒型和捻曲型人工肌肉为研究对象。发现驱动模式的可逆程度取决于热处理温度、驱动温度和热定形临界温度，指出了驱动模式的选择与三个温度之间的关系规律。该人工肌肉的最大驱动载荷高于50MPa，最大做功能力达到2.1J/g，是天然肌肉的50多倍，最大输出功率为2.5kW/kg，最大可收缩应变达到85％，达到同类人工肌肉的先进水平。本发明所得到的多驱动模式人工肌肉纤维可应用在软体机器人和智能装置领域，为高分子材料在人工智能领域拓展了一条新道路。
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公开(公告)号：CN115354409A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202211047726.1
申请日：2022-08-30
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于纳米凝胶的超强人造蜘蛛丝的制备方法。首先，制备可溶的、交联的、带有成核中心的纳米凝胶，然后通过手工牵丝的方法制备交联的、含有线性排列的纳米组装体以及核壳结构的纳米凝胶纤维。通过进一步预拉伸和加捻，实现对聚合物链排列和组装的调控。最后得到的超强人造蜘蛛丝纤维的断裂强度高达1.27GPa，断裂韧性达383MJ/m3，缓冲能为93.6％，接近天然蜘蛛丝的水平。机械强度和韧性的完美结合可以使纤维用于阻挡高速物体的下落，比如飞机或飞船的着陆，为能量耗散和缓冲材料的设计提供了新的思路。
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