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氧化石墨烯核-壳杂化粒子/硅橡胶介电弹性体复合材料的制备与性能
  • ISSN号:1000-3851
  • 期刊名称:《复合材料学报》
  • 分类:TB332[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室,先进弹性体研究中心,北京100029
  • 相关基金:国家自然科学基金(51173007,51473011,51221002)
中文摘要:

采用阳离子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)改性SiO2,再通过静电自组装制备了SiO2-PDDA-氧化石墨烯(GO)核-壳杂化粒子。采用溶液共混法将SiO2-PDDA-GO引入到高温硫化硅橡胶(SR)中,制备了SiO2-PDDA-GO/SR介电弹性体复合材料。结果表明:该方法能实现GO在SiO2表面大面积的包覆,解决了GO容易自聚集的问题,且PDDA具有还原GO的作用,无需再对GO核-壳杂化粒子/SR复合材料进行原位热还原,简化了实验方案,节能环保。SiO2-PDDA-GO填充量为60wt%时,在100 Hz频率下,SiO2-PDDA-GO/SR介电弹性体复合材料的介电常数为21.53,是SR的11.6倍,介电损耗保持较低值,同时,复合材料的模量保持在较低水平。在电场强度为2.48kV/mm时,60wt%的SiO2-PDDA-GO/SR介电弹性体复合材料横向电致形变在同一电场强度下与SR相比增加了15倍。

英文摘要:

Cationic polyelectrolyte poly(diallyldimethylammonium chloride)(PDDA)was used to modify SiO2 ,and SiO2-PDDA-graphite oxide (GO)core-shell hybrid particles were prepared by electrostatic self-assembly.By intro-ducing SiO2-PDDA-GO into high-temperature vulcanization silicone rubber (SR)with solution blending method, SiO2-PDDA-GO/SR dielectric elastomer composites were prepared.Results show that this method can realize GO large surface coating on surface of SiO2 to prevent GO from self-agglomerating.GO core-shell hybrid particles/SR composites were obtained without in-situ thermal reduction because PDDA can reduce GO,made experimental scheme simple and environmental protection.The dielectric constant of SiO2-PDDA-GO/SR dielectric composite at 100 Hz increases to 21.53 with 60wt% SiO2-PDDA-GO which is 11.6 times than SR,and dielectric loss remains at low level.Meanwhile,modulus of composites remains low level.The lateral actuation strain of SiO2-PDDA-GO/SR dielectric elastomer composites with 60wt% SiO2-PDDA-GO at 2.48 kV/mm compared with pure SR increases 15 fold under same electric field intensity.

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  • 中国科技核心期刊
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  • 主办单位:北京航空航天大学 中国复合材料学会
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  • 国内统一刊号:ISSN:11-1801/TB
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