The invention relates to a method for improving the electrodeformability of dielectric elastomers, which belongs to the field of functional composite materials preparation. The following steps are as follows: 1) to disperse the filled particles and the elastomer substrate at 200 ~ 1000W power by ultrasonic dispersion 0.5 ~ 3H, get the first mixture; 2) add the curing agent to the first mixture, and get the second mixture through mixing; 3) the second mixing system is injected into the mold, and the electric field of 50 to 2000V/mm is applied to the elastic body on the two side. The matrix is completely solidified. The method described in the present invention is to make the internal structure of the dielectric elastomer in an orderly arrangement of the dielectric body before the material is solidified, so that the internal structure can be adjusted to improve the material performance according to the demand, and the electroelastic deformation properties of the dielectric elastomer material can be improved by adjusting the microstructure of the material.
【技术实现步骤摘要】
一种提高介电弹性体材料电致形变性能的方法
本专利技术属于功能复合材料制备领域,具体为一种提高介电弹性体材料电致形变性能的方法,可用于电活性聚合物驱动器的设计与开发。
技术介绍
介电弹性体可用作微型驱动材料,在微型机器人、微型驱动器、人造心脏等领域具有广阔而重要的应用前景。但其面临着如何进一步提高电致形变性能的问题,尤其是在相对较低的驱动电压下获得较高的电致形变量。根据介电弹性体驱动器原理=/(式中:是材料厚度方向的形变量,Y是材料的弹性模量,和分别是材料的真空介电常数和相对介电常数,E是施加的电场强度,RonPelrine,etal.Science,2000,287:836-839),在一定的驱动电场E下,提高弹性体的介电常数ε和降低其模量Y是提升介电弹性体驱动器电致形变性能的有效方法。中国专利CN101250327A公开了一种使用高介电常数的钛酸钡铁电陶瓷材料填充硅橡胶提高弹性体介电常数的方法,填充量在30%时介电常数可达到360,但这种方法是以高填充量引起模量Y急剧上升为代价的。中国专利CN103183847B则根据逾渗阈值理论,以低添加量(接近逾渗阈值)的导电石墨烯材料即大幅提高了弹性体的介电常数,而其模量并没有明显变大,较好地解决了高填充量引起模量增加的矛盾。但是,导电填料用量接近逾渗阈值时易形成导电通路,材料的介电损耗大幅度升高,电击穿强度也明显下降,限制了介电弹性体的实际应用。中国专利CN104031297B利用聚多巴胺在导电填料石墨烯表层进行包覆,形成绝缘层,以此阻隔或弱化导电颗粒相互接近形成导电通道而产生损耗增大,制备得到了介电损耗低,满足 ...
【技术保护点】
一种提高介电弹性体材料电致形变性能的方法,其特征在于:包括如下步骤:1)将填充颗粒与弹性体基体在200~1000 W 功率下超声分散0.5~3 h,得到第一混合体;2)向第一混合体中加入固化剂,经搅拌得到第二混合体;3)将第二混合体系注入模具中,在两侧施加50~2000V/mm的电场直至弹性体基体完全固化。
【技术特征摘要】
1.一种提高介电弹性体材料电致形变性能的方法,其特征在于:包括如下步骤:1)将填充颗粒与弹性体基体在200~1000W功率下超声分散0.5~3h,得到第一混合体;2)向第一混合体中加入固化剂,经搅拌得到第二混合体;3)将第二混合体系注入模具中,在两侧施加50~2000V/mm的电场直至弹性体基体完全固化。2.根据权利要求1所述的一种提高介电弹性体材料电致形变性能的方法,其特征在于:步骤1)中的填充颗粒与弹性体基体的质量比0.1~10∶100。3.根据权利要求1所述的一种提高介电弹性体材料电致形变性能的方法,其特征在于:步骤1)中的介电弹性体基体为硅橡胶。4.根据权利要求1所述介电弹性体材料,其特征在于:步骤1)中的填充颗粒为介电颗粒,导电颗粒或介电/导电层复合颗粒中的一种。5.根据权利要求4所述的介电弹性体材料,其特征在于:所述介电/导电层复合颗粒的制备方法包括如下步骤:先将纳米微球与多巴胺溶液超声混合,再在常温下磁力搅拌均匀后用去离子水离心、洗涤后得到纳米微球/多巴胺复合颗粒;然后将纳米微球/多巴胺复合颗粒超声分散到银氨溶液中,磁力搅拌均匀后滴加过量的葡萄糖溶液,再经搅拌均匀后,用...
【专利技术属性】
技术研发人员:王志峰,张杰,张翔,张明,
申请(专利权)人:扬州大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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