具電致伸縮性能聚氨酯彈性體的制備與性能.pdf

1、任何電介質(zhì)在外電場E的作用下都會出現(xiàn)應力，這種應力的大小與E的二次項成線性關系，這種效應被稱為電致伸縮(electrostriction)效應，這一比例于電場二次項的應力將使電介質(zhì)產(chǎn)生相應的應變，稱為電致伸縮應變。電致伸縮應變是由電場中電介質(zhì)的極化所引起，發(fā)生在所有的電介質(zhì)中，其特征是應變的正負與外電場方向無關。電致伸縮效應的優(yōu)點在于它的電場一應變關系非常穩(wěn)定，不會隨時間以及電場的反復循環(huán)而發(fā)生變化。由于電致伸縮材料的重復性好、響應快、

2、驅(qū)動電壓小、不易老化，溫度穩(wěn)定性以及經(jīng)時穩(wěn)定性優(yōu)，因而常被應用于微小位移調(diào)制器，壓力測量器件、連續(xù)可調(diào)激光器、雙穩(wěn)態(tài)光電器件、能量轉換器、傳感器、驅(qū)動器等的制造。聚氨基甲酸酯(簡稱聚氨酯Polyurethane)因其大分子主鏈中的氨基甲酸酯基團-NH-COO-(又稱氨酯鍵)而得名，是一種具有獨特性能和多方面用途的高聚物。本論文制備了多個聚氨酯彈性體，并對其性能作了研究；另外還制備了多個納米鈦酸鋇/聚氨酯復合彈性體，對其性能進行了研究。

3、 采用聚酯二元醇與甲苯二異氰酸酯，1,4-丁二醇和1，1，1-三羥甲基丙烷反應制備了多個聚氨酯彈性體，并對它們的性能進行了表征。研究結果表明，聚氨酯彈性體的密度和硬度均隨著體系交聯(lián)度的增加而增強；聚氨酯彈性體的玻璃化轉變溫度隨著體系交聯(lián)度的增加而向高溫方向移動；聚氨酯彈性體的介電常數(shù)在6-7左右(100Hz下)，并隨著體系交聯(lián)度的增加而有所下降。 將納米鈦酸鋇摻入聚氨酯彈性體中，制備得到了多個納米鈦酸鋇/聚氨酯復合彈性體，

4、通過對它們的性能表征發(fā)現(xiàn)：往聚氨酯彈性體中摻入納米鈦酸鋇，得到的復合彈性體的密度和硬度均有所增加，并且兩者數(shù)值都隨著鈦酸鋇含量的增加而增加；復合彈性體的玻璃化轉變溫度增加，并且隨著鈦酸鋇含量的增加而逐漸向高溫方向移動；復合彈性體的介電常數(shù)有一定的提高，并在300Hz左右出現(xiàn)峰值，并且隨著鈦酸鋇含量的提高而增加，鈦酸鋇的摻入可以提高復合材料的介電性能。 采用數(shù)字散斑干涉法測量和計算聚氨酯彈性體的電致伸縮應變，結果發(fā)現(xiàn)：聚氨酯彈性體