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聚氨酯因具有优良的物理机械性能,较宽的硬度范围,较高的强度和弹性模量等优点而被广泛应用于日常生活和交通运输等众多领域。然而,聚氨酯本身具有电绝缘特性,只能用作绝缘材料,限制了其在电子通讯、智能传感器等领域的应用。本论文具体研究内容如下:(1)以PEG作为亲水性聚合物对传统聚氨酯进行共聚改性,采用本体聚合法制备了一系列热塑性聚氨酯(TPU-x PEG2k),通过FT-IR对其结构进行表征。经XRD、TG和DSC等测试表征结果显示,随着PEG含量的提高,聚氨酯结晶度增加,热稳定性、熔点以及分子量逐渐降低。(2)通过吸水率测试、拉伸测试以及表面电阻率测试研究了聚氨酯的性能,结果表明:PEG有利于提高聚氨酯的吸湿能力,吸水率最高可达82.8%,制备的一系列聚氨酯中TPU-0.4PEG2k断裂伸长率最高为1244.3%。单纯改变PEG含量几乎对聚氨酯的表面电阻率没有影响,但是与离子液体复合使用后,可以表现出协同降低聚氨酯表面电阻率的效果。然而,PEG与多壁碳纳米管(MWCNTs)不具有“协同效应”。(3)以1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸盐([C4mim]CF3SO3)和MWCNTs作为导电填料,采用原位聚合法制备了一系列TPU-0.4PEG2k基抗静电复合材料。通过XRD、TG、DSC等对复合材料结构和性能进行了表征,结果表明,[C4mim]CF3SO3可以破坏聚氨酯的结晶结构,而MWCNTs可以提高聚氨酯的结晶度;引入两种导电填料均可以提高聚氨酯的热稳定性和熔融温度;[C4mim]CF3SO3几乎不改变薄膜的透光率,但是引入少量MWCNTs会显著降低薄膜透光率。(4)对复合材料的表面电阻率和拉伸响应性能进行了研究,结果表明:[C4mim]CF3SO3和MWCNTs两种导电填料均能降低聚氨酯的表面电阻率,当含量为2wt%时,二者分别使TPU-0.4PEG2k表面电阻率降低了约四个数量级和六个数量级,而两者复合使用可以协同提高聚氨酯的导电性能。当应变为30%时,TPU-0.4PEG2k/1[C4mim]CF3SO3和TPU-0.4PEG2k/1MWCNTs的应变因子分别为3.67和96.41,这说明,与TPU-0.4PEG2k/1[C4mim]CF3SO3相比,TPU-0.4PEG2k/1MWCNTs具有更高的拉伸应变响应灵敏度;另外,研究发现,当导电填料含量相同时,聚氨酯基复合材料的应变响应灵敏度随应变的增加而提高;在相同应变下,复合材料的应变响应灵敏度随填料含量的增加而降低。