| 调控聚氨酯聚集态结构制备高性能介电弹性体 |
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| 作者姓名： | 刘苏亭 王秀娟 宁南英 田明 |
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| 作者单位： | 1. 环渤海绿色化工应用技术协同创新中心潍坊职业学院化学工程学院;2. 橡塑材料与工程教育部重点实验室/山东省橡塑材料与工程重点实验室青岛科技大学高分子科学与工程学院;3. 有机无机复合材料国家重点实验室北京化工大学 |
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| 基金项目： | 山东省高校科研计划项目(项目号J18KA024)；;潍坊市科技发展计划(项目号2020GX030)资助项目； |
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| 摘 要： | 通过退火保温调控聚氨酯(TPU)的相结构、结晶结构和氢键结构，进而调控其模量和介电常数(ε’)，提高TPU的电驱动性能.使用扫描电子显微镜(SEM)和小角X射线(SAXS)研究TPU的结晶结构，基于红外光谱对TPU的氢键变化进行半定量分析，使用原子力显微镜(AFM)研究TPU的微相分离结构.结果显示，退火温度和时间不同导致TPU的聚集态结构各异，对模量、ε’和电驱动性能产生了较为复杂的影响.低温(80℃)退火处理后，硬相分布于连续的软段相，且形成了较多软段结晶，相分离程度和氢键破坏程度提高.相比于高温(150℃)退火处理，低温退火后获得较高ε’的同时保持了较低的模量，从而产生较大电致形变.值得注意的是，低温退火条件下产生大范围的软段结晶，使得软段分子链之间排布紧密，导致TPU电击穿强度大幅度提升，得到具有高击穿强度、高电致形变的TPU介电弹性体材料. 80℃退火处理6 h后，TPU的电击穿强度从退火处理前的25 kV/mm提高至32 kV/mm，最大电致形变从0.77%提高至3.3%，提高4.3倍.
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| 关 键 词： | 聚氨酯 介电弹性体 结晶 相分离 电致形变 |
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