聚二甲基硅氧烷

为了满足技术不断进步的需要，制备性能提高、行为可预测的材料变得至关重要。为此，我们制备了0、0.5、1.0、2.0和4.0 CF负载量( w / w )下填充纳米碳纤维( CFs )的聚二甲基硅氧烷( PDMS )聚合物样品，以考察和优化制备所需填充量，提高力学性能。采用简单、经济的机械混合方法将PDMS和CF填料结合制备样品，通过化学( FTIR )、机械(硬度和拉伸)、物理(溶胀、热重分析( TGA )、差示扫描量热( DSC )、热膨胀系数)等分析对样品进行表征，确定材料性能。我们发现，硬度和热稳定性可预见性提高，而极限强度和韧性均有所下降。反复拉伸使填充CF的PDMS样品随着CF载荷的增加而失去明显的韧性。PDMS中CF负载量为4wt . %时，其硬度和热降解温度较原始PDMS样品分别提高了40 %和25℃以上。此外，膨胀计测量显示，在PDMS中添加少量CF填料，热膨胀系数( CTE )下降了20 %。在本研究中，我们能够显示PDMS的力学和热学性能可以很好的调节信心使用CFs。

为了满足技术不断进步的需要，制备性能提高、行为可预测的材料变得至关重要。为此，我们制备了0、0.5、1.0、2.0和4.0 CF负载量( w / w )下填充纳米碳纤维( CFs )的聚二甲基硅氧烷( PDMS )聚合物样品，以考察和优化制备所需填充量，提高力学性能。采用简单、经济的机械混合方法将PDMS和CF填料结合制备样品，通过化学( FTIR )、机械(硬度和拉伸)、物理(溶胀、热重分析( TGA )、差示扫描量热( DSC )、热膨胀系数)等分析对样品进行表征，确定材料性能。我们发现，硬度和热稳定性可预见性提高，而极限强度和韧性均有所下降。反复拉伸使填充CF的PDMS样品随着CF载荷的增加而失去明显的韧性。PDMS中CF负载量为4wt . %时，其硬度和热降解温度较原始PDMS样品分别提高了40 %和25℃以上。此外，膨胀计测量显示，在PDMS中添加少量CF填料，热膨胀系数( CTE )下降了20 %。在本研究中，我们能够显示PDMS的力学和热学性能可以很好的调节信心使用CFs。

基于弹性体导电聚合物复合材料的生物相容性应变传感器在人体监测装置中发挥着重要作用。然而，制造高灵敏度、类似皮肤的(柔性和可拉伸)应变传感器，具有广阔的工作范围仍然是一个巨大的挑战。本文报道了一种通过混合聚合物溶液制备弹性体导电蒙皮复合材料的新工艺。我们的e-skin基底是根据聚二甲基硅氧烷( PDMS )和光敏聚酰亚胺( PSPI )溶液的重量制备的，可以控制基底颜色。在类皮肤基底上形成激光诱导石墨烯( LIG )，研制了一种e-皮肤三维柔性应变传感器。对于一步法工艺，采用激光直写法( LDW )制备了具有闭孔多孔结构的耐久LIG / PDMS / PSPI复合材料。石墨烯片层的LIG包复在闭孔结构上构成可变形的导电通路。与闭孔结构集成的LIG在施加拉伸应变时加剧了导电网络的变形，增强了灵敏度。我们的传感器不仅能有效地监测人的精力充沛的运动，还能监测微妙的振动和生理信号，用于智能声音传感。类皮肤应变传感器表现出超宽传感范围( 120 %应变)、大灵敏度(规整因子~ 380 )、短响应时间( 90 ms )和恢复时间( 140 ms )的完美结合，以及优越的稳定性。我们的传感器在可穿戴健康监测设备、机器人触觉系统和人机接口系统中具有巨大的创新应用潜力。

基于弹性体导电聚合物复合材料的生物相容性应变传感器在人体监测装置中发挥着重要作用。然而，制造高灵敏度、类似皮肤的(柔性和可拉伸)应变传感器，具有广阔的工作范围仍然是一个巨大的挑战。本文报道了一种通过混合聚合物溶液制备弹性体导电蒙皮复合材料的新工艺。我们的e-skin基底是根据聚二甲基硅氧烷( PDMS )和光敏聚酰亚胺( PSPI )溶液的重量制备的，可以控制基底颜色。在类皮肤基底上形成激光诱导石墨烯( LIG )，研制了一种e-皮肤三维柔性应变传感器。对于一步法工艺，采用激光直写法( LDW )制备了具有闭孔多孔结构的耐久LIG / PDMS / PSPI复合材料。石墨烯片层的LIG包复在闭孔结构上构成可变形的导电通路。与闭孔结构集成的LIG在施加拉伸应变时加剧了导电网络的变形，增强了灵敏度。我们的传感器不仅能有效地监测人的精力充沛的运动，还能监测微妙的振动和生理信号，用于智能声音传感。类皮肤应变传感器表现出超宽传感范围( 120 %应变)、大灵敏度(规整因子~ 380 )、短响应时间( 90 ms )和恢复时间( 140 ms )的完美结合，以及优越的稳定性。我们的传感器在可穿戴健康监测设备、机器人触觉系统和人机接口系统中具有巨大的创新应用潜力。

文摘本研究是通过喷涂聚二甲基硅氧烷( PDMS )与无机粒子的混合物，制备具有化学稳定疏水超疏水表面涂层的不同纸基材料。该方法易于实现，重现性好，需要廉价的起始原料。通过涂布应用选择( i )原纸( UC )、( ii )光泽涂布纸( GC )和( iii )哑光涂布纸( MC )表面的非彩色和有色型进行表面改性。水基油墨( WB )和溶剂基油墨( SB )配方均用于基材表面的染色。对涂布纸基材表面润湿性、光学和物理性能的研究表明，所提出的涂布应用方法是一种很有前景的用于包装的漆剂替代品。

以端乙烯基聚硅氧烷( VS )和硅化环氧树脂( ES )为原料，通过一步制备法合成了高性能互穿聚合物网络( IPN )体系。聚硅氧烷与环氧的相容性因IPN结构而得到改善，动力学力学分析和扫描电镜证实了这一点。当VS：ES的质量比为100：20 (即20p - IPN )时，改性聚二甲基硅氧烷( PDMS )的力学性能和粘接性能均显著提高。例如，20p-IPN的拉伸强度和断裂伸长率分别为205 %和119.9 %，均高于纯PDMS。与纯PDMS对应物相比，20p-IPN的剪切强度也提高了一倍。热重分析表明，虽然改性环氧的加入使降解温度略有降低，但就10p-IPN而言，800  ℃的残渣仍保持在很高的水平( 56.3 % )。这些结果表明，我们提出的方法可以明显改善PDMS的性能，为高性能的工程应用展示了一个很有前景的方面。

近二十年来，壁虎激发微纤粘合剂在微结构设计和粘合改善方面取得了很大进展。由于可逆粘着和普遍范德华作用的特点，目前空间应用对这种材料表现出极大的兴趣。但是，空间恶劣环境对微纤粘合剂性能的影响，特别是极端低温的影响，很少有人涉及。提出了一种具有优异低温可逆粘结性能的含苯基聚二甲基硅氧烷( p- PDMS )弹性体制备微纤粘结剂。通过一锅阴离子开环共聚法合成了p - PDMS弹性体，所得弹性体具有优异的低温弹性，且不结晶。低温粘接实验表明，采用p‐PDMS弹性体制备的微纤黏合剂的粘接强度可保持在- 120   ° C以下，而纯PDMS微纤黏合剂的粘接强度在其结晶温度以下降低50 %以上。低温循环粘着试验进一步表明，与PDMS微纤粘合剂相比，p- PDMS微纤粘合剂表现出更优异的可逆粘着性能，这是由于在循环过程中可持续的共形接触和载荷均匀分布。本研究为微纤胶黏剂提供了一种新的制备策略，有利于微纤胶黏剂的实际应用。

将纳米填料加入到弹性体中，可使复合材料的性能具有巨大的潜力。遗憾的是，纳米填料往往会形成团聚体，抑制足够的填料分散。因此，本研究分析了不同的碳纳米管( CNT )预处理方法，以增强填料在聚二甲基硅氧烷( PDMS ) / CNT-复合材料中的分散性，通过在溶剂中预分散CNTs，可以在四氢呋喃( THF ) \u003e丙酮\u003e氯仿的顺序内观察到电导率的增加。通过对预分散步骤的优化，在1 Hz和0.5 wt . % CNTs的条件下，交流电导率达到3.2×10 - 4S / cm，电渗滤阈值降低到0.1 wt . % CNTs。最佳参数为THF中使用超声指60 min。然而，溶剂残留会造成软化效应，恶化复合材料的力学性能。关于物理功能化对CNTs的预处理，表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠( SDBS )和聚氧乙烯基月桂酰醚(‘Brij35’)的使用均未导致其导电性能和力学性能的提高。化学功能化增强了PDMS与CNT的相容性，但由于氧化过程对碳纳米管造成损伤，使得导电性和增强性的提高被CNT损伤叠加，即使在温和的氧化条件下也是如此。

将纳米填料加入到弹性体中，可使复合材料的性能具有巨大的潜力。遗憾的是，纳米填料往往会形成团聚体，抑制足够的填料分散。因此，本研究分析了不同的碳纳米管( CNT )预处理方法，以增强填料在聚二甲基硅氧烷( PDMS ) / CNT-复合材料中的分散性，通过在溶剂中预分散CNTs，可以在四氢呋喃( THF ) \u003e丙酮\u003e氯仿的顺序内观察到电导率的增加。通过对预分散步骤的优化，在1 Hz和0.5 wt . % CNTs的条件下，交流电导率达到3.2×10 - 4S / cm，电渗滤阈值降低到0.1 wt . % CNTs。最佳参数为THF中使用超声指60 min。然而，溶剂残留会造成软化效应，恶化复合材料的力学性能。关于物理功能化对CNTs的预处理，表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠( SDBS )和聚氧乙烯基月桂酰醚(‘Brij35’)的使用均未导致其导电性能和力学性能的提高。化学功能化增强了PDMS与CNT的相容性，但由于氧化过程对碳纳米管造成损伤，使得导电性和增强性的提高被CNT损伤叠加，即使在温和的氧化条件下也是如此。

表面的疏水性-亲水性能对膜的最终分离性能起着决定性的作用，特别是混合基质膜( MMMs )对各种有机体系从水溶液中渗透汽化回收的疏水性。本文以超疏水沸石咪唑酸骨架90 ( S-ZIF-90 )为填料，将其与聚二甲基硅氧烷( PDMS )共混，制备了超疏水S-ZIF-90 / PDMS微乳液，用于乙醇的选择性渗透蒸发。通过多种表征手段，对S - ZIF - 90和S - ZIF - 90 / PDMS微球表面的化学结构和超疏水性能进行了表征。结果表明，成功制备了S - ZIF - 90粒子和S - ZIF - 90 / PDMS复合膜，与ZIF - 90 / PDMS和纯PDMS相比，S-ZIF-90 / PDMS MMMs具有更高的疏水性。因此，S-ZIF-90 / PDMS MMMs比ZIF-90 / PDMS MMMs或纯PDMS表现出更优异的分离性能。特别是15  wt % S-ZIF-90负载的S-ZIF-90 / PDMS MMMs，在40  ℃，5  wt %稀乙醇溶液中，总通量为1064   g / ( m2 h )，最大分离因子为14.9  。通过吸附试验还计算了乙醇和水的扩散系数、渗透系数、吸附热(△H S )和吸附熵(△S )，为进一步确定MMMs在渗透蒸发过程中的传质机理提供了方法。