項目類別：國家自然科學基金面上項目
項目編號：50373034
參與人員：張明等
起止日期：2004/01-2006/12
本課題研究在聚合物體系內形成分散性良好的無機納米粒子，利用稀土元素的多種摻雜形式進行功能化改性，探索無機粒子與含官能團的聚硅氧烷等聚合物進行接枝的各種反應，制備含有納米尺寸聚集體的雜化彈性體材料體系。該體系在電場作用下會因為瞬間物理交聯而產生明顯的黏度變化，甚至產生液-固相變。為了系統研究相關材料的制備方法和理化特性，我們進行了多種納米粒子的制備方法、稀土元素摻雜對材料光、電、磁性能的影響、納米/聚合物流變對復合材料形態的影響等方面的研究工作。尤其重要的是發現了可以通過偶聯劑將無基納米粒子與官能聚硅氧烷低聚物進行接枝，形成了納米粒子在聚合物鏈上接枝懸掛的“掛鈴式”特殊結構體系，該體系制成的電流變液可以在500V/m較低電場下產生明顯液-固相變，并且具有極好的抗沉降穩定性，在不添加任何表面活性劑的情況下，放置60天后沉降塑料在1%以下。本研究成果對建立穩定的納米接枝連續相體系具有重要的意義。通過類似方法可以將各種無機納米粒子接枝到合適的聚硅氧烷鏈上，制備一系列高穩定性的新型電流變液。通過研究體系流變和液-固相變規律，建立了相應的力學和結構模型，為電流變液的實際應用開發了一條新型制備路線。