介電彈性體在人工肌肉、驅(qū)動(dòng)器以及發(fā)電機(jī)等方面具有廣泛的應(yīng)用。而聚氨酯(PU)體系更是具有單體多樣化的特點(diǎn)以及軟硬段交替排列的獨(dú)特結(jié)構(gòu),使其具有可調(diào)性。本論文主要圍繞以下幾個(gè)方面展開:(1)以聚酯多元醇作為軟段合成了聚酯型聚氨酯彈性體(PU),分析軟段結(jié)構(gòu)對(duì)其微相分離結(jié)構(gòu)以及相關(guān)性能的改善。研究結(jié)果表明,軟段結(jié)晶度大小順序?yàn)?聚己內(nèi)酯二醇(PCL)<聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)<聚己二酸己二醇酯二醇(PHA),軟段的結(jié)晶行為對(duì)聚氨酯彈性體的結(jié)構(gòu)影響較大,進(jìn)而影響相關(guān)性能。當(dāng)提高軟段結(jié)晶能力時(shí),PU的彈性模量和擊穿強(qiáng)度隨之增加,但是相分離結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的幾率降低,斷裂伸長(zhǎng)率、介電常數(shù)以及驅(qū)動(dòng)面積應(yīng)變均呈現(xiàn)下降趨勢(shì),彈性回復(fù)性能也變差。(2)不同硬段含量聚氨酯彈性體的合成,分析了硬段含量對(duì)PU的相分離結(jié)構(gòu)和相關(guān)介電、力學(xué)性能產(chǎn)生的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),當(dāng)聚氨酯中加入硬段的含量從20%增長(zhǎng)到40%時(shí),聚氨酯彈性體的微相分離結(jié)構(gòu)得到改善,硬疇的尺寸增加,硬段中氫鍵的作用力及其結(jié)晶能力增強(qiáng),彈性模量和擊穿強(qiáng)度得以增加,但是斷裂伸長(zhǎng)率、介電常數(shù)和驅(qū)動(dòng)面積應(yīng)變均略有降低,彈性回復(fù)性能也變差了。(...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 電活性聚合物概述
    1.2 介電彈性體
        1.2.1 介電彈性體概述
        1.2.2 彈性體的驅(qū)動(dòng)性能受到影響的條件
    1.3 介電彈性體材料種類
    1.4 介電彈性體的研究進(jìn)展
    1.5 熱塑性聚氨酯材料的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系
        1.5.1 熱塑性聚氨酯材料的結(jié)構(gòu)
        1.5.2 硬段對(duì)熱塑性聚氨酯材料結(jié)構(gòu)的影響
        1.5.3 軟段對(duì)熱塑性聚氨酯材料結(jié)構(gòu)的影響
        1.5.4 擴(kuò)鏈劑對(duì)熱塑性聚氨酯材料結(jié)構(gòu)的影響
        1.5.5 熱處理對(duì)熱塑性聚氨酯材料結(jié)構(gòu)的影響
    1.6 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
    1.7 本論文研究的內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
    2.3 聚氨酯彈性體(PUEs)的制備
    2.4 實(shí)驗(yàn)表征方法
        2.4.1 傅里葉紅外光譜(FTIR)測(cè)試
        2.4.2 差示掃描量熱法(DSC)測(cè)試
        2.4.3 X射線衍射儀(XRD)測(cè)試
        2.4.4 小角X射線散射(SAXS)測(cè)試
        2.4.5 原子力顯微鏡(AFM)測(cè)試
        2.4.6 力學(xué)性能測(cè)試
        2.4.7 循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變性能測(cè)試
        2.4.8 介電性能測(cè)試
        2.4.9 擊穿強(qiáng)度的測(cè)試
        2.4.10 體積電阻的測(cè)試
        2.4.11 驅(qū)動(dòng)面積應(yīng)變測(cè)試
第三章 結(jié)果與討論
    3.1 軟段結(jié)構(gòu)與聚氨酯彈性體的結(jié)構(gòu)及介電性能之間的關(guān)系
        3.1.1 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
        3.1.2 差示掃描量熱法(DSC)分析
        3.1.3 X射線衍射(XRD)分析
        3.1.4 小角X射線散射(SAXS)分析
        3.1.5 原子力顯微鏡(AFM)分析
        3.1.6 力學(xué)性能分析
        3.1.7 循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變性能分析
        3.1.8 電性能分析
        3.1.9 驅(qū)動(dòng)應(yīng)變性能分析
        3.1.10 本章小結(jié)
    3.2 硬段含量與聚氨酯彈性體的結(jié)構(gòu)及介電性能之間的關(guān)系
        3.2.1 合成聚氨酯介電彈性體所用原料
        3.2.2 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
        3.2.3 差示掃描量熱法(DSC)分析
        3.2.4 X射線衍射(XRD)分析
        3.2.5 小角X射線散射(SAXS)分析
        3.2.6 原子力顯微鏡(AFM)分析
        3.2.7 力學(xué)性能分析
        3.2.8 循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變性能分析
        3.2.9 電性能分析
        3.2.10 驅(qū)動(dòng)應(yīng)變性能分析
        3.2.11 本章小結(jié)
    3.3 PDMS含量與聚氨酯彈性體的結(jié)構(gòu)及介電性能之間的關(guān)系
        3.3.1 前言
        3.3.2 PDMS改性聚氨酯介電彈性體的制備
        3.3.3 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
        3.3.4 X射線衍射(XRD)分析
        3.3.5 差式掃描量熱法(DSC)分析
        3.3.6 小角X射線散射(SAXS)分析
        3.3.7 原子力顯微鏡(AFM)分析
        3.3.8 力學(xué)性能分析
        3.3.9 電性能分析
        3.3.10 驅(qū)動(dòng)應(yīng)變性能分析
        3.3.11 本章小結(jié)
    3.4 多官能度軟段對(duì)聚氨酯彈性體的結(jié)構(gòu)與介電性能的影響
        3.4.1 前言
        3.4.2 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
        3.4.3 X射線衍射(XRD)分析
        3.4.4 小角X射線散射(SAXS)分析
        3.4.5 原子力顯微鏡(AFM)分析
        3.4.6 力學(xué)性能分析
        3.4.7 電性能分析
        3.4.8 驅(qū)動(dòng)應(yīng)變性能分析
        3.4.9 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：3873402