离子聚合物金属复合材料（Ionic polymer metal composite，IPMC）是通过化学镀的方法在离子聚合物薄膜的表面沉积贵金属电极而制成的新型智能材料。IPMC具有较好的柔韧性，在动态电场中能产生较大的动态变形，在仿生材料、医学工程、致动器及效应器等领域有广阔的应用前景。但IPMC在低电压下的输出力和输出位移较小，非水工作时间短，这些严重制约了其实际应用。本文用有机合成等方法对IPMC进行电机械性能的改进，以增强IPMC位移和力的输出，为实际应用奠定基础。具体内容如下：1、以多壁碳纳米管为原料，与偶氮苯磺酸偶合反应制备磺化碳纳米管（SMWCNT），再通过原位聚合反应制备SMWCNT增强的聚苯胺（PANI/CNTs）纳米导电复合材料，最后把PANI/CNTs掺杂到Nafion基质中，制备了新型IPMC驱动器。实验中测试了IPMC与电机械性能相关的物理性能，分析了PANI/CNTs对IPMC的改性作用及原理。结果显示：0.1%PANI/CNTs含量IPMC的驱动性能最优，在低电压驱动下最大输出位移为11.6mm，最大输出力为34.5mN，分别提高到传统IPMC的2.4倍和2.0倍。2、实验中制备了对苯乙烯磺酸钠-马来酸酐共聚物（SSMA），并将其添加到Nafion基质中，制备了SSMA改性的IPMC驱动器。通过性能测试，对新型IPMC作出评估。结果显示：与传统IPMC相比，2%SSMA含量IPMC在输出位移方面提高了40%，5%SSMA含量IPMC在输出力方面提高了20%。SEM观测显示：表面电极平整，颗粒分布均匀、粒度适宜，Pt层与基底薄膜结合紧密。3、以浓H2SO4/H2O2体系氧化制备了以氧化γ-巯丙基三甲氧基硅烷，再利用Nafion的酸性，将氧化γ-巯丙基三甲氧基硅烷作为磺化SiO2前驱体对基底薄膜掺杂改性，制备了含水量高、离子交换能力强、内部结构均一的有机-无机杂化薄膜，为制备性能优异的IPMC奠定基础。