【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,電磁波已在廣播、雷達(dá)、移動(dòng)通訊、電子加熱、磁療等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用,也不可避免的給人們帶來各類電磁波的傷害。因此,研究電磁波簡單易行的檢測方法很有必要。環(huán)境響應(yīng)性聚合物是一類能夠?qū)ν饨绛h(huán)境的變化做出響應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)變化的高分子,其中液晶彈性體可在刺激下通過改變液晶基元的排列而產(chǎn)生形狀的變化。本課題將液晶彈性體分別與石墨烯和四氧化三鐵進(jìn)行復(fù)合,制備出可見光和微波響應(yīng)型液晶彈性體薄膜,實(shí)現(xiàn)對電磁波進(jìn)行檢測。本論文主要研究成果如下:(1)首先分別合成了液晶基元4-甲氧基苯基-4-(1-丁烯氧基)苯甲酸酯(MBB)、交聯(lián)劑1,4壬鏈烯烴氧基苯(11UB)和4-甲氧基-1-丁烯氧基酚(MOCH_3),與主鏈聚硅氧烷(PMHS)聚合得到熱響應(yīng)型液晶彈性體(LCE薄膜)作為基礎(chǔ)材料,再摻雜低溫基團(tuán)(MOCH_3),探究低溫基團(tuán)MOCH_3對熱響應(yīng)型LCE薄膜相變溫度(T_(NI))的影響。未摻雜MOCH_3的熱響應(yīng)LCE薄膜與摻雜MOCH_3的熱響應(yīng)LCE薄膜對比,兩種薄膜熱致收縮幅度都為32.5%左右,但摻雜MOCH_3的LCE薄膜在40°C開始形變并在70°C時(shí)完成形變,而未摻雜MOCH_3的LCE薄膜在60°C才開始收縮并在95°C左右完成最大形變。(2)可見光作為電磁波其中的一種,石墨烯可以有效地吸收并將光能轉(zhuǎn)換成熱能,因此在熱響應(yīng)型LCE膜中摻雜石墨烯得到可光響應(yīng)型液晶彈性體(G-LCE薄膜),對其添加MOCH_3,研究其對T_(NI)的影響。研究結(jié)果顯示:摻雜MOCH_3的G-LCE薄膜在12.5萬流明光照下便開始發(fā)生收縮并在40萬流明的光照下完成最大收縮,而未摻雜的G-LCE薄膜在20萬流明光照下才開始發(fā)生收縮并在55萬流明的光照下完成最大收縮。(3)采用回泡的方法在熱響應(yīng)型LCE膜中摻雜Fe_3O_4納米粒子得到微波響應(yīng)型液晶彈性體(Fe_3O_4/LCE薄膜)和摻雜MOCH_3的Fe_3O_4/LCE薄膜。結(jié)果表明:在微波強(qiáng)度一定的條件下,Fe_3O_4/LCE薄膜隨Fe_3O_4納米粒子濃度的增大收縮幅度越明顯;且摻雜MOCH_3的Fe_3O_4/LCE薄膜可在更低的微波強(qiáng)度下完成最大收縮。制備的G-LCE薄膜和Fe_3O_4/LCE薄膜可以應(yīng)用于環(huán)境中可見光和微波的檢測,這種方法開拓了環(huán)境響應(yīng)性聚合物應(yīng)用于環(huán)境檢測中的應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.2;TM15

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本文編號：2605571