聚合物的粘附和電致動(dòng)性能研究.pdf

1、壁虎高超的三維運(yùn)動(dòng)本領(lǐng)源于其對(duì)粘附性腳掌的精確調(diào)控。合成仿壁虎腳掌以及驅(qū)動(dòng)腳掌與接觸面的主動(dòng)吸附與脫附，是實(shí)現(xiàn)仿壁虎機(jī)器人三維運(yùn)動(dòng)的核心技術(shù)。論文從有機(jī)合成出發(fā)，制備了3種聚合物，十一烯酸-硅橡膠（UA-PDMS）、聚乙二醇甲基丙烯酸酯-硅橡膠（PEG-MA-PDMS）和磺酸化聚苯乙烯-硅橡膠（SPS-PDMS），研究了PEG-MA-PDMS的粘附性能和親水性能，及UA-PDMS和SPS-PDMS的離子交換性能。同時(shí)，論文還開展了離子交

2、換聚合物電致動(dòng)材料（IPMC）的制備和優(yōu)化研究。具體內(nèi)容如下：
　　 1、Pt催化下，利用硅氫化反應(yīng)，使聚氫基硅氧烷（PMHS）上的Si-H鍵與十一烯酸（UA）上的烯基發(fā)生偶聯(lián)，過量的Si-H鍵與聚烯基硅氧烷（PMVS）合成了UA-PDMS，利用UA-PDMS表面的羧基接枝多巴胺，全反射紅外光譜監(jiān)控了全部合成和表面修飾過程。
　　 2、Pt催化下，PMHS上的Si-H鍵與聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEG-MA）上的烯基發(fā)生硅

3、氫化反應(yīng)，過量的Si-H鍵與聚烯基硅氧烷（PMVS）合成了PEG-MA-PDMS，采用全反射紅外光譜監(jiān)控了全部合成過程。利用摩擦試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了聚合物的粘附性能，PEG-MA-PDMS共聚物（PEG%，11%）的法向粘附力相對(duì)硅橡膠提高了7倍；無水條件下，切向粘附摩擦力提高了約2倍，有水條件下，切向粘附摩擦力減小到原來的1/4。摻雜PEG的硅橡膠與水和甘油的接觸角由原來的107°，110°分別減小到54°，69°，親水性明顯增強(qiáng)。
　

4、　 3、合成了高離子交換當(dāng)量的磺酸化聚苯乙烯（SPS），全反射紅外光譜監(jiān)控了其合成過程，并利用滴定法測(cè)試其磺化度為80%，離子交換當(dāng)量為4.742mmol/g。通過烯丙基胺的交聯(lián)，聚氫基硅氧烷（PMHS）與SPS發(fā)生硅氫化反應(yīng)，制備了聚合物SPS-PMHS，用以開展SPS-PMHS的電致動(dòng)性能研究。
　　 4、制備了離子交換聚合物（全氟磺酸，Nafion）基電致動(dòng)材料（IPMC），開展了親水性多壁碳納米管（MCNT）對(duì)IPMC