聚對苯撐乙烯的合成及其電流變性能研究.pdf

1、電流變流體是一種新型的智能材料，其流變性能在外加電場作用下，可以發(fā)生快速、可逆和明顯的改變。這類材料在電氣-機械轉(zhuǎn)換中具有廣泛的應(yīng)用前景，已顯示出良好的發(fā)展勢頭。本文對電流變效應(yīng)的特點、組成及其理論模型和應(yīng)用進行了文獻綜述，研究了線性共軛聚合物PPV的合成及其懸浮體系的電流變效應(yīng)。
　　 論文以氯化芐為原料，通過氯甲基化反應(yīng)合成了α,α′－二氯對二甲苯。然后采用Gilch法和固相合成法制備了共軛聚合物PPV，對其聚合過程進行了探

2、討，優(yōu)化了合成條件。采用IR光譜、元素分析等對其分子結(jié)構(gòu)進行了表征，用掃描電鏡測試了其表面形態(tài)，用熱分析儀測試了其熱穩(wěn)定性，比重瓶法測定了其密度，并測試了其導(dǎo)電及介電性能。結(jié)果表明，制備的聚合物PPV符合設(shè)計要求，滿足電流變流體分散相材料的要求。
　　 采用流變測試較系統(tǒng)的研究了PPV懸浮體系的流變性能，研究結(jié)果表明未經(jīng)摻雜處理的PPV－硅油體系在一定范圍內(nèi)均體現(xiàn)出負(fù)電流變效應(yīng)，并顯示出臨界電場強度的存在。不同合成方法制得的PP

3、V由于共軛程度的區(qū)別，導(dǎo)致電流變效應(yīng)的強度區(qū)別。Gilch方法合成產(chǎn)物顯示出較小的負(fù)電流變效應(yīng)。
　　 由于摻雜劑的加入改善了PPV的導(dǎo)電及介電性能。摻雜后的PPV－硅油體系體現(xiàn)出典型的電流變效應(yīng)。在電場作用下的流變行為符合Bingham流體方程，體系的粘度在電場作用下急劇增加。摻雜時間及摻雜方式影響著PPV的導(dǎo)電及介電性能，并最終導(dǎo)致了不同的摻雜體系具有不同的電流變效應(yīng)。
　　 考察了分散相顆粒濃度、粒子的大小、活化劑

4、、溫度等對PPV懸浮體系的電流變效應(yīng)的影響。結(jié)果顯示，PPV―硅油電流變流體的剪切應(yīng)力隨著分散相顆粒濃度的增加而增大。分散相粒徑適中的電流變流體表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性和電流變效應(yīng)。水和丙三醇均可以作為PPV―硅油體系的活化劑，能增強體系的電流變效應(yīng)，添加具有表面活性性質(zhì)的丙三醇的效果更佳。操作溫度對PPV―硅油體系的電流變效應(yīng)存在著影響，屈服應(yīng)力隨溫度的升高出現(xiàn)極大值。
　　 PPV懸浮體系的穩(wěn)定性研究表明ER體系的穩(wěn)定性取決于分散