1、離子聚合物金屬復(fù)合材料(Ionic polymer metal composite,IPMC)是通過化學(xué)鍍的方法在離子聚合物薄膜的表面沉積貴金屬電極而制成的新型智能材料。IPMC具有較好的柔韌性,在動態(tài)電場中能產(chǎn)生較大的動態(tài)變形,在仿生材料、醫(yī)學(xué)工程、致動器及效應(yīng)器等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。但I(xiàn)PMC在低電壓下的輸出力和輸出位移較小,非水工作時間短,這些嚴(yán)重制約了其實(shí)際應(yīng)用。本文用有機(jī)合成等方法對IPMC進(jìn)行電機(jī)械性能的改進(jìn),以增強(qiáng)IPM

2、C位移和力的輸出,為實(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。具體內(nèi)容如下:
　　1、以多壁碳納米管為原料,與偶氮苯磺酸偶合反應(yīng)制備磺化碳納米管(SMWCNT),再通過原位聚合反應(yīng)制備SMWCNT增強(qiáng)的聚苯胺(PANI/CNTs)納米導(dǎo)電復(fù)合材料,最后把PANI/CNTs摻雜到Nafion基質(zhì)中,制備了新型IPMC驅(qū)動器。實(shí)驗(yàn)中測試了IPMC與電機(jī)械性能相關(guān)的物理性能,分析了PANI/CNTs對IPMC的改性作用及原理。結(jié)果顯示:0.1％ PANI/CN

3、Ts含量IPMC的驅(qū)動性能最優(yōu),在低電壓驅(qū)動下最大輸出位移為11.6 mm,最大輸出力為34.5 mN,分別提高到傳統(tǒng)IPMC的2.4倍和2.0倍。
　　2、實(shí)驗(yàn)中制備了對苯乙烯磺酸鈉-馬來酸酐共聚物(SSMA),并將其添加到Nafion基質(zhì)中,制備了SSMA改性的IPMC驅(qū)動器。通過性能測試,對新型IPMC作出評估。結(jié)果顯示:與傳統(tǒng)IPMC相比,2%SSMA含量IPMC在輸出位移方面提高了40%,5%SSMA含量IPMC在輸出力