热塑性聚氨酯有机分子杂化介电弹性体的制备与性能研究

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1、北京化。工大学硕士研究生学位论文题目垫塑性显氢醢查扭筮王苤丝企鱼盥：陛佳丝剑备皇性能巫窒日期：二零一四年五月二十六日北京化工大学学位论文原创性声明I㈣本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：速函堑日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：

2、研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：勉函越日期：导师签名：学位论文数据集中图分类号TQ334．9学科分类号430．5530论文编号1001020140429密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名颜丙越学号20011200429获学位专

3、业名称材料科学与工程获学位专业代码080502课题来源基金课题研究方向介电弹性体论文题目聚氨酯介电弹性体复合材料的制备与性能研究关键词氢键，介电弹性体，电致形变，热塑性聚氨酯，聚乙二醇，萘二胺论文答辩日期2014．05．26丰论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师田明教授北京化工大学高分子材料教授级中国石油化工股份有限评阅人l者东梅高分子材料高工公司北京化工研究院评阅人2贾清秀副教授北京服装学院高分子材料评阅人3评阕人4教授级中国石油化工股份有限燃员会拂者东梅高分子材料高工公司北京化工研究院

4、答辩委员1张立群教授北京化工大学高分子材料答辩委员2吴友平教授北京化工大学高分子材料答辩委员3王益庆副教授北京化工大学高分子材料答辩委员4贾清秀副教授北京服装学院高分子材料答辩委员5叶欣讲师北京化工大学高分子材料注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在((中国图书资料分类法》查询．三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745．9)((学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要热塑性聚氨酯有机分子杂化介电弹性体的制备与性能研究介电弹性体由于施加电

5、压后会产生大的形变，在过去的二十年里受到越来越多的重视。介电弹性体模量低，形变大，响应快，质量轻，被应用到许多领域。但是，限制介电弹性体发展的一个主要因素就是对驱动电压的要求(大于100kV／mm)，电压过高对人体和仪器都不利。因此获得低压下高形变的介电弹性体是当前最紧迫的任务。本论文以聚氨酯为基体，向聚氨酯中引入聚乙二醇(PEG)或者萘二胺(DAN)制备介电弹性体复合材料。这种方法获得的复合材料可以大幅提高聚氨酯的电力学敏感系数和低压下电致形变。结果表明，PEG或者DAN破坏了聚氨酯当中的氢键，导致聚氨酯链极化能力增强。每一百

6、克聚氨酯添加80克PEG的复合材料，其在低频率下的介电常数增加了321倍：每一百克聚氨酯添加50克DAN的复合材料，在低频率下的介电常数增加了11倍。同时，由于PEG破坏了聚氨酯硬段部分的氢键和软段部分范德华力，起到了增塑效应，材料的模量迅猛下降。介电常数增加，模量降低导致聚氨酯／PEG复合材料的电力学敏感系数在5000Hz下增加470096，电致形变在低压下(3Wrtm)增加了7500％；聚氨酯／DAN复合材料的电力学敏感系数增加330％，电致形变增加了520％。查文献所知，在同样低的电压下，本实验获得的复合材料的电致形变比任

7、何文献报道的介电弹性体形变量都要高。本实验提供了Tj匕京化工大学硕士学位论文一种简单有效的方法来制备低电压下具有高形变的介电弹性体，对介电弹性体在生物医学等对电压有严格要求的应用领域具有重要意义。关键词：热塑性聚氨酯弹性体，介电弹性体，氢键，聚乙二醇，萘二胺，电致形变ⅡTHEPREPARATIONANDSTUDYoFPoLyURETHANEWITHoRGANICMoLECULESDIELECTRICELASTOMERCOT讧POSITESABSTRACTDielectricelastomeractuators(DEAs)have

8、beenreceivingmuchattentioninthepasttwodecadesbecauseDEAscallgiverisetosurprisinglylargedeformationsbyapplyingallelectricfield．Byvir