聚(2-甲氧基-5-辛氧基對苯撐乙烯)的合成及電流變性能研究.pdf

1、電流變流體(Electrorheological Fluids,ERF)是一種新型的智能材料,其流變性能(如場致屈服應(yīng)力和粘度)在外加電場作用下,可以發(fā)生快速、可逆和明顯的改變,因而在機(jī)電行業(yè)、航空航天等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本文在綜述電流變流體的組成、電流變效應(yīng)的機(jī)理、影響電流變效應(yīng)的主要因素等的基礎(chǔ)上,對線性聚合物聚(2-甲氧基-5-辛氧基對苯撐乙烯)[Poly(2-methoxy-5-octyloxy-p-phenylenevi

2、nylene),MO-PPV]的合成及其電流變性能進(jìn)行了研究。
　　論文以對甲氧基苯酚為原料,通過醚化、氯甲基化反應(yīng)合成了1,4-雙氯甲基-2-甲氧基-5-辛氧基苯[1,4-Bis(chloromethyl)-2-methoxy-5-octyloxybenzene, BCMMOOOB];然后,在t-BuONa/THF體系中,通過滴加單體BCMMOOOB的THF溶液,采用超聲振蕩和機(jī)械攪拌相結(jié)合的方式,運(yùn)用Gilch路線合成了共軛聚

3、合物MO-PPV。通過對合成過程較系統(tǒng)的研究,較好地解決了Gilch合成方法中的產(chǎn)物膠化問題,得到了收率達(dá)79.9％的聚合產(chǎn)物。論文采用FT-IR對聚合產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,采用GPC法測定了分級后聚合物粒子的聚合度,并采用掃描電鏡、熱分析儀、精密數(shù)字電橋等儀器對各聚合物樣品的表面形態(tài)、熱穩(wěn)定性、電導(dǎo)率和介電常數(shù)等與電流變效應(yīng)相關(guān)的性能進(jìn)行了測試和表征。
　　論文以硅油為分散介質(zhì),以MO-PPV為分散相制備了聚合物基無水電流變

4、流體,用NXS-11A型旋轉(zhuǎn)粘度計較系統(tǒng)地研究了MO-PPV懸浮體系的流變性能?？疾炝瞬煌酆隙鹊木酆袭a(chǎn)物的電流變效應(yīng);研究了電場強(qiáng)度、剪切速率等對流體的流變性能的影響;探討了聚合物粒子的大小對聚合物基電流變流體的電流變效應(yīng)的影響;并對比了單粒徑粒子體系與雙粒徑粒子體系的電流變效應(yīng)。研究結(jié)果表明,由于聚合度的不同,導(dǎo)致聚合物體系共軛程度和體系中電荷密度的差別,不同聚合度的聚合產(chǎn)物具有不等的容納電荷的能力,由此導(dǎo)致了不同聚合度的聚合產(chǎn)物具

5、有不同的介電與導(dǎo)電性能。中等聚合度的MO-PPV粒子具有最大的介電常數(shù)和最小的電導(dǎo)率,因而電流變性能最好,由此也表明該聚合物基電流變流體體系的電流變效應(yīng)主要是由于分散相與分散介質(zhì)的介電失配而非電導(dǎo)率失配。分散相粒子大小對電流變性能的影響結(jié)果表明,小粒徑粒子體系的電流變效應(yīng)最強(qiáng)。在雙粒徑粒子體系中,一方面小粒子的存在避免了大粒子的重力沉降問題;另一方面,由于顆粒小的粒子能運(yùn)動到成鏈能力較強(qiáng)的大粒子之間,增強(qiáng)了大粒子之間的連接強(qiáng)度,提高了粒