聚硅氧烷

疏水聚二甲基硅氧烷( PDMS )嵌段与亲水性聚醚段的结合对有机硅表面活性剂起着关键作用。利用双金属氰化物( DMC )催化剂，环硅氧烷与环氧化物直接(即统计)共聚是可行的。六甲基环三硅氧烷与环氧丙烷无溶剂一锅法共聚合，形成了梯度环氧丙烷( PPO ) - PDMS共聚物。在2100 ~ 2900 g mol-1的分子量范围内，得到了高达46 %的硅氧烷含量、低分散性(乔\u003c 1.2 )的共聚物。通过压力监测和原位1H和原位29Si NMR谱考察聚合动力学。接触角测量揭示了硅氧烷的掺入对PPO- PDMS共聚物疏水性的强烈增强和46 % SiO含量的-95℃玻璃化转变的影响。这种不寻常的共聚为有机硅/聚醚多元醇的合成提供了希望。

本研究制备了基于聚二甲基硅氧烷( PDMS )和热塑性聚氨酯( TPU )两种聚合物基体以及银纳米线导电纳米材料( AgNWs )的应变传感器。传感器采用类似夹层的形貌布置，其中AgNWs层( s )嵌入PDMS或TPU的聚合层。研究了聚合物基体类型和导电层数量对传感器性能的影响。分析了传感器的形貌和机电特性，包括电阻( R )、电阻变化对应变的敏感性、电阻随应变变化的线性度以及传感器响应循环载荷的重复性。实验结果证实，随着导电层由1层增加到3层，在各自的PDMS和TPU基传感器中电阻分别下降了53 %和61 %。而且，PDMS和TPU基传感器的灵敏度分别下降了78 %和77 %。计算最大ΔR / R0值的相对SD ( RSD )，证实了传感器能够代表对顺序加载/卸载循环的可重复响应。重复性随导电层由1层增加到2层而降低，随导电层进一步增加而增强。在聚合物类型方面，TPU基传感器的电阻和重复性高于PDMS传感器，而灵敏度低于PDMS传感器。

聚二甲基硅氧烷( PDMS )复合材料中的银纳米颗粒在3.3 ~ 10   k V / cm的直流电场作用下定向排列，导热系数不断增加，平均提高95 %，纵向最大为0.391   W / m K，横向最大为0.301   W / m K。这种各向异性的导电行为归因于原位固化过程中填料的排斥、团聚和排列机理。基于有效介质理论( EMT )的改进模型很好地验证了所观察到的热导率随填料体积浓度的变化，在考虑Kapitza和填料-填料界面电阻的情况下，填料-基体界面热导率κ0i n t的预测值为0.04   W / m K，填料-填料界面热导率κ0c o n t的预测值为0.8   W / m K。