基于巰基點擊化學制備本征高電力學性能介電彈性體的研究.pdf

1、介電彈性體(DE)是電活性聚合物的一種，在外加電壓下可以產生大形變從而將電能轉化為機械能。介電彈性體驅動器(DEA)由于其優(yōu)越的性能如質量輕，能量密度大，效率高等，而被廣泛研究及應用于人工肌肉，傳感器，智能機器人等領域。然而由于其內在原因（用作DEA的DE介電常數(shù)低），獲得大形變通常需要很高的驅動電壓，這增加了DEA的設計成本同時對人體及設備存在潛在危險。傳統(tǒng)的來提高其性能的方法包括引入填料制備復合型DE，然而由于其固有原因同樣存在一些

2、問題，如模量提高，加工性能變差，擊穿強度降低等。因此通過分子設計化學合成或接枝改性制備兼具高介電常數(shù)和低模量的新型均質介電彈性體將是發(fā)展低驅動電壓大應變的新一代介電彈性體的重點方向。合成或改性方法主要集中在向彈性體基體上引入極性基團，然而由于傳統(tǒng)的制備方法的限制，引入的極性基團的性質和含量有限。在此我們通過巰基烯烴點擊化學反應制備了一種基于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)的具有本征高電力學性能的綠色介電彈性體。不同極性基團（

3、酯基，氰基）被接枝在SBS的主鏈或者側鏈的雙鍵上。
　　(1)在接枝酯基后PB和PS相的相容性增加，使得SBS的相分離效果減弱，PB和PS相態(tài)發(fā)生改變，尺寸均降低。SBS的拉伸強度(仍高于3MPa)以及模量均顯著降低，同時介電常數(shù)大幅提高(在103Hz下從4.3提高到12.2)，最大電致形變由0.42％提高到5.5％，在某一給定驅動電壓下電致形變顯著提高（如在15kV/mm下由0.01％提高到3.0％）。
　　(2)在接枝氰