聚苯胺电流变液的制备和性能的研究.pdfVIP

高分子材料科学与工程研讨会 聚苯胺电流变液的制备与性能研究 赵立群1’2姜楠2王长松2翟玉春1 (1．东北大学沈阳1100042．沈阳化工学院沈阳110142) l前言 fluids，简称El疆)，一般是可极化粒子分散在绝缘液体中形 电流变液(Electrorheological 成的悬浮液。在外加电场的作用下，它的粘度随电场的增加而明显增大，同时伴随屈服应力、 弹性模量显著增加，当电场强度达到某一临界值时，液体在104s内即可呈现可逆的液一圃转变 flj。因此，电流变液是一种具有发展前景和工程应用价值的智能材料。电流变液的研究与应用 作为一种革命性的技术开发项目正日益受到科技界的高度重视。12一J 聚苯胺电性能可调，化学及热力学性能稳定，且无毒、比重与油相近，是一种很有前景 的电流变液材料。f4】以聚苯胺为悬浮粒子的电流变液有希望成为屈服应力高、漏电流密度小的 高性能电流变液，从而使电流变液具有更加广泛的应用。 本论文制备了以聚苯胺为悬浮粒子的电流变液，并研究了不同聚苯胺含量对电流变液剪 切屈服应力的影响。 2实验方法 2．1聚苯胺的合成 将苯胺溶于1．Omol／L的盐酸中，连续搅拌。以过硫酸铵为氧化剂配制过硫酸铵溶液。然 后，将配制好的过硫酸铵溶液缓慢滴加到苯胺溶液中，并持续搅拌。将所制得的聚苯胺用去 离子水洗涤、干燥并研磨。 称取一定量研磨后的聚苯胺粉末置于浓氨水中浸泡数小时。然后过滤、用去离子水洗涤， 并于100℃下真空干燥12h。最后用研钵研磨，即得本征态聚苯胺。 2．2聚苯胺电流变液的制备 将甲基硅油置于真空干燥箱中，于120C下真空干燥12h。然后，将一定量的本征态聚苯 胺均匀分散在甲基硅油中即制得聚苯胺电流变液。 2．3聚苯胺电流变液的性能测试 电流变液的剪切应力用由自制的屈服应力仪进行测量。 ‘ 3结果与讨论 3．1电流变液性能与聚苯胺含量的关系 将聚苯胺、甲基硅油按体积比1：5，l：4，l：3，l：2，l：1配置电流变液，’对应样品 标号为5撑～1撑，经测试其场强一剪切屈服应力曲线如图l所示。从图中可以看出，样品1撑的 线性度最好且电流交效应最强。 从测试曲线中可以看出，随着聚苯胺在电流变液中所占比重的提高，电流变液的电流变 效应明显增强，这是因为在电流变液承受外加电场作用时，能够形成链状物增强抗剪切屈服 应力的组分是聚苯胺；当聚苯胺在电流变液中所占比重提高时，单位体积的电流变液在相同 场强的电场作用下形成的链状物增多，因而电流变效应增强。这说明当采用聚苯胺一甲基硅油 体系制备电流变液时，聚苯胺体积浓度最高的电流变液是性能最好的电流变液。 390 高分子材料科学与工程研讨会 冒dI一．譬5协■，历 图l电流变液场强一剪切屈服应力测试结果 4结论 在聚苯胺一甲基硅油电流变液体系中，聚苯胺在电流变液中所占比重提高，其电流变液 性能增强。 参考文献 【l】张建华，陶德华，张直明．电流变液的研究进展与存在问题．上海大学学报，1998，6l(4)： 681 WinslowWM。InducedFibration 【2】2 ofSuspensions．Applphys，1949，20：1137 【3】周文管，王喜顺．影响电流变液流变特性的因素．塑料，2003，32(4)：34 【4】官建国，谢洪泉，过俊石．高活性聚苯胺电流变液的制备与性能研究．高等学校化 学学报，1996，6(17)：965 ofthe fluidbasedon preparationelectrorheological ，The polyaniline ZHAO JIANGNail2WANG