基于硅烷化石墨烯掺杂硅橡胶的聚合物电致动器

作者：马丽; 黄建建; 张晓蝶; 王放; 杨皓然; 陈权; 郭东杰^*

来源：高分子材料科学与工程, 2021, 37(06): 172-190.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2021.0159

• 介电弹性体电致动器
• 面外致动
• 氧化石墨烯
• 硅橡胶
• 介电常数

以有机锡为催化剂、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为偶联剂,将端羟基-聚二甲基硅氧烷(HO-PDMS)接枝到氧化石墨烯(GO)的表面,制备了硅烷化氧化石墨烯(SGO)。红外光谱、拉曼光谱和X射线光电子能谱结果证明了HO-PDMS的成功接枝。通过扫描电子显微镜观测到SGO均匀分散在硅橡胶(PDMS)基体中,由此得介电常数和力学性能提升的SGO/PDMS复合膜。当添加10 phr SGO后,复合膜的相对介电常数达到3.076,较纯PDMS膜增加了40.7%。在复合膜两侧涂覆柔性PDMS/炭黑电极,制备了SGO/PDMS膜介电弹性体电致动器(DEP)。该致动器在4.71 V/μm(2 Hz)的低压电场下发生面外弯曲振动,中心偏转位移达到0.654 mm,折合膜形变率为5.42%,在文献已报道的同类产品中处于较高水平。

• 单位
  郑州轻工业大学; 河南科技大学