【摘 要】
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环氧树脂是一类具有优异力学性能、尺寸稳定性和耐酸碱等优点的热固性树脂,广泛应用于电子器械、复合材料等领域;然而其不溶不熔的特性使其固化后无法再次加工或重塑,且废弃后难以回收会造成固废污染。类玻璃体高分子具有动态共价键,可再愈合和再修复性。环氧树脂类玻璃体作为一种典型的类玻璃体,除具有极高的力学强度外,还能在高温下能够实现拓扑化结构的重排,被认为是继热固性材料和热塑性材料之外的第三类高分子材料。柔性
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环氧树脂是一类具有优异力学性能、尺寸稳定性和耐酸碱等优点的热固性树脂,广泛应用于电子器械、复合材料等领域;然而其不溶不熔的特性使其固化后无法再次加工或重塑,且废弃后难以回收会造成固废污染。类玻璃体高分子具有动态共价键,可再愈合和再修复性。环氧树脂类玻璃体作为一种典型的类玻璃体,除具有极高的力学强度外,还能在高温下能够实现拓扑化结构的重排,被认为是继热固性材料和热塑性材料之外的第三类高分子材料。柔性压阻材料是一种通过外力作用使材料发生形变,并引起内部电阻信号发生规律变化的智能材料,已广泛应用于航空航天、人工智能等领域。而传统的柔性压阻传感器一经制备,其压阻性能便难以根据测试环境的变化进行调谐,极大地限制了传感器的发展。因此,本论文以环氧树脂类玻璃体为柔性基体,加入导电材料,制备了柔性压阻适变复合材料,对柔性可穿戴技术的发展具有一定的意义。本论文主要研究工作和结果如下:1.环氧树脂类玻璃体的制备及性能研究。利用TDE-85型环氧树脂与己二酸和TBD（催化剂）固化制备环氧树脂类玻璃体。己二酸与TDE-85的配比影响类玻璃体的玻璃化转变温度,同时在高温下得益于酯交换反应,类玻璃体具有再加工、再修复等功能。2.柔性CMS/硅橡胶/类玻璃体压阻适变复合材料传感器的制备及传感性能研究。利用碳化三聚氰胺泡沫（Carbonized melamine foam,CMS）、硅橡胶和类玻璃体复合制备得到CMS/硅橡胶/类玻璃体复合材料。由于CMS拥有良好的三维导电骨架,且类玻璃体的玻璃化转变温度在室温附近,因此复合材料的力学性能可通过环境温度或施加的电压调节,进而实现制备的复合材料传感器的压阻性能的调节以及宽的有效应力监测范围（～1 k Pa至2.11 MPa）。3.柔性CNT/CB/类玻璃体压阻适变复合材料传感器的制备及传感性能研究。由于CMS导电骨架以及硅橡胶的存在影响了复合材料的再加工和再修复性能,本章中以炭黑（Carbon black,CB）和碳纳米管（Carbon nanotubes,CNT）作为导电填料,与类玻璃体复合制得CNT/CB/类玻璃体压阻适变复合材料传感器。复合材料传感器在常温下具有超高的有效应力监测上限（5.0 MPa）,当升温室至60 oC,复合材料传感器的灵敏度从0.038 k Pa-1提高至0.378 k Pa-1。得益于类玻璃体在高温下的快速酯交换特性,CNT/CB/类玻璃体复合材料还具备优秀的再加工和再愈合性能,有利于传感器的环保回收。
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