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

       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-PD-DA-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2.48 kV/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。

作者:
王明路 宁南英 张静 张立群 田明
单位:
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
出处:
《复合材料学报》
刊期:
2016年第33卷第6期
基金:
国家自然科学基金(51173007,51473011,51221002)

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

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-PD-DA-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2.48 kV/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。

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