磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯导电材料的原位制备与电阻性能

以聚乙二醇(PEG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及2,4-二氨基苯磺酸钠(DASS)为原料,通过预聚体法合成了磺酸盐型水性聚氨酯分散液(SWPU)。再以FeCl3为氧化剂,采用原位化学氧化聚合法使吡咯(Py)在SWPU中聚合,制备了磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯(SWPU/PPy)导电复合材料。研究了制备条件(如投料比和投料顺序)、反应条件等对磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯(SWPU/PPy)导电复合材料电阻性能的影响。红外光谱图表明PPy与SW-PU分子间存在氢键缔合。实验结果亦表明,最佳制备条件为:Py浓度为30%,n(FeCl3)/n(Py)=2.2,投料顺序为SWPU→Py→FeCl3,反应温度0℃(冰浴),反应时间为3h,SWPU/PPy电阻率可达到1Ω·cm。

石墨烯/磺酸盐型水性聚氨酯多孔复合材料的制备及其性能

水性聚氨酯作为柔性基材在智能可穿戴电子器件中具有广泛的应用前景.本文首先以异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二元醇和乙二胺乙磺酸钠为原料制备了磺酸盐型水性聚氨酯,并将其作为柔性基材和辅助分散剂;然后利用电化学剥离法制备了高质量石墨烯纳米填料,通过溶液共混的方式制备出石墨烯/磺酸盐型水性聚氨酯多孔复合材料(Gr/SWPU),并成功应用于摩擦电式柔性传感器.实验结果表明:当石墨烯用量为0.3%时,石墨烯在Gr/SWPU中分散均匀,薄膜吸水率为5.98%,抗张强度可达11.93 MPa,断裂伸长率高达1055.84%,热分解温度升高,表面电阻率为6.53×10^(8)Ω·cm,采用该多孔复合薄膜制备的柔性传感器具有5 V的开路电压,在柔性传感器领域有着广阔的应用前景.