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介电弹性体作为一种典型的电活性高分子材料,可以在外加电场下发生一定的形变,将电能转换为机械能,当撤去电场后这一过程可逆。在驱动器、发电器及传感器领域具有十分广阔的前景。硅橡胶因为其适用温度范围宽,转换效率较高,响应速度较快等优点,有着十分良好应用前景。然而,硅橡胶基体由于非极性结构的特点导致其介电常数较低,限制了其进一步发展。本文分别采用物理掺杂和化学改性的方法制备出具有高介电低损耗且力学性能良好的硅橡胶基介电弹性体。主要研究内容和结果如下。一、多巴胺(DA)改性碳纳米管(MWCNT)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)共混制备出MWCNT-DA/PDMS复合材料。利用多巴胺对羧化碳纳米管进行改性,通过物理掺杂的方式制备出不同含量填料分子的复合材料。利用红外谱图、拉曼谱图、热失重表征了 MWCNT-DA的结构,透射电镜的表征说明改性后的MWCNT-DA团聚现象有所改善,利用扫描电镜对复合材料断面观察,与MWCNT相比,MWCNT-DA在PDMS基体中具有更为良好的分散性,与基体的界面作用增强,采用万能试验机、动态热机械分析仪对复合材料进行测试,结果表明改性后的MWCNT-DA/PDMS断裂伸长率有所增加,通过介电性能的分析,当MWCNT-DA含量为3wt%时,MWCNT-DA/PDMS复合材料的介电常数为5.9,比纯PDMS的介电常数大将近1.7倍,并且损耗仍然很低,仅为0.002。同时,改性后复合材料机电性能有所改善,电致形变增加。二、氰基化学改性乙烯基硅橡胶介电弹性体。通过调整不同粘度的乙烯基硅油比例,制备出性能良好的乙烯基硅橡胶基体,通过原子力显微镜、热失重分析、交联密度分析得到当8Wcs乙烯基硅油与2Wcs端乙烯基硅油比例为2:1时,乙烯基硅橡胶基体固化最充分。将丙烯基二甲氧基硅烷(ADS)与烯丙基氰(AC)合成小分子极性链(ADS@AC)并接到乙烯基硅橡胶基体上。通过核磁表征了ADS@AC的结构。介电性能分析表明,由于ADS@AC中的氰基作为极性基团,使材料中偶极子增多,极化能力增强,所以当ADS@AC添加量为20%,ADS@AC/SR的介电常数分别增加到7.05。与此同时介电损耗保持在较低的水平在0.01左右。而且材料的模量降低,机电性能提高,当添加量为20%,材料的电致形变最大。