【摘 要】
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电流变液(ER)液是一种智能响应材料,该材料可以随着外部电场的改变进行固-液转变,从而具备良好的电场响应性能。聚离子液体(PILs)是一种具有广阔前景的聚电解质,其骨架上存在自由移动的离子,若将其作为分散相制备成电流变液,无需水的参与,同样具备良好的电流变性能。而通过交联、复合和共聚,可以对聚离子液体的结构和性能进行调整,从而影响其电流变性能。本文以可聚合的1-正丁基-3-乙烯基咪唑四氟硼酸离子液
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电流变液(ER)液是一种智能响应材料,该材料可以随着外部电场的改变进行固-液转变,从而具备良好的电场响应性能。聚离子液体(PILs)是一种具有广阔前景的聚电解质,其骨架上存在自由移动的离子,若将其作为分散相制备成电流变液,无需水的参与,同样具备良好的电流变性能。而通过交联、复合和共聚,可以对聚离子液体的结构和性能进行调整,从而影响其电流变性能。本文以可聚合的1-正丁基-3-乙烯基咪唑四氟硼酸离子液体[C4VIm][BF4]为研究核心,分别对其进行交联聚合和共聚,并使用交联聚合产物与其他材料进行了复合。最后对目标产物与中间产物进行了核磁、红外、热重、X射线衍射、扫描电镜以及电流变测试与分析。首先,通过自由基分散聚合,以[C4VIm][BF4]为聚合单体,合成均聚型聚离子液体P[C4VIm][BF4];随后,以1,6-己二基-3,3?-双-1-乙烯基咪唑氟硼酸盐([HVIm][BF4])为交联剂,控制其含量为10%、20%,合成相应的交联型聚离子液体P[H/C4VIm][BF4]。各项测试及分析结果表明:交联剂含量为20%的聚离子液体具有更规整的球状形貌及更好的电流变性能。其次,通过低温界面聚合,以交联型聚离子液体P[H/C4VIm][BF4](20%)微球为核,以聚苯胺(PANI)为壳,合成核壳复合微粒P[H/C4VIm][BF4]@PANI;随后探究了PVP对复合结构的影响;最后通过调节苯胺(Ani)的掺杂量,探究了苯胺对复合颗粒形貌及电流变性能的影响。各项测试分析结果表明:PVP的加入可以促使核壳结构更加均匀;苯胺掺杂量为80%时核壳微粒电流变性能最好。最后,通过自由基共聚,以离子液体[C4VIm][BF4]和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为共聚单体,合成离子液体共聚物P[MMA/C4VIm][BF4];然后分别以二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)以及二乙烯基苯(DVB)为交联剂,合成交联型共聚物P[E/MMA/C4VIm][BF4]以及P[D/MMA/C4VIm][BF4]共聚微粒。各项测试及分析结果表明:交联剂的加入可以减少游离自聚物的产生,生成具备特殊形貌的共聚微粒;电流变结果表明,交联剂为DVB时共聚微粒具备更好的电流变性能。
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