联系我们+在线留言
您当前的位置 : 首 页 > 新闻资讯 > 行业资讯

更柔、更耐用--使用新型弹性体实现可拉伸、抗撕裂、稳定

2020-07-09 14:14:49

近年来,基于有机共轭高聚物的可穿戴电子设备,由于其出色的可拉伸性,可大面积制备等原因受到了科学家的广泛关注。然而,对共轭高聚物本身结构进行修饰所能实现的弹性模量往往比生物体皮肤高2~3个数量级,而其大的可拉伸程度也往往低于其自身长度的1倍。再者,在实际应用中,循环拉伸与折叠经常会导致其不可逆地疲劳乃至断裂。因此,除了可拉伸性之外,其柔软程度,对裂痕扩展的抵抗力以及可自我修复的能力也受到了科学家地广泛关注。将弹性体与有机共轭高聚物共混而成的复合材料,为解决这一问题提供了新思路。

1.复合材料超薄膜的力学性能

可以在水面上通过拉伸测得,其电学性能可在制成有机场效应晶体管后测得。由于丁基橡胶(Butyl rubber)有着非常柔软的高分子链,共混后所得复合材料的力学性能出现了大的提升,在薄膜有切口的情况下,也能保持在100% 的拉伸长度下不断裂。而共混前后的电学性能(电荷迁移率)并未出现任何明显下降。共混比例为1:8.5 的薄膜表现出了有记录以来低的杨氏模量(1 MPa)以及可拉伸性(8倍于自身长度)。再者,由于丁基橡胶出色的气密性,制成的半导体在空气中存放超过5个月之后,电荷迁移率也未明显降低。丁基橡胶还有着出色的粘合力。60纳米厚的超薄膜被切开后,两片薄膜只需在切口处物理压缩并接触2秒钟,无需加热以及任何化学处理,其力学性能就能得到恢复,并拉伸至之前长度的1.5倍。在实现出色的力学性能的同时,其电子迁移率在自修复的前后也未发生明显变化。这是由于丁基橡胶的分子链在室温下还有相当的可移动性,在两片薄膜的切口处,其移动性可使得共轭高聚物的分子链得以重新接触并传导电荷。

更柔、更耐用--使用新型弹性体实现可拉伸、抗撕裂、稳定

2. 复合材料的形貌表征

对于两相共混物来说,相分离往往是不可避免的。因此,为了深入了解观察到的复合材料薄膜的力学和电学性能,原子力显微镜-红外光谱(AFM-IR)技术和飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)被分别用来研究薄膜表面和薄膜厚度方向的化学成分分布,而共振软X射线散射技术(R-SoXS)可以探测研究薄膜内部相分离的平均尺度。研究发现,在复合材料薄膜中,共轭高聚物更多地聚集在与空气接触的薄膜表面。并且随着丁基橡胶的增多,越来越多的聚集态共轭高聚物分散成了相互缠结的纤维态,并且与丁基橡胶产生了两个尺度下的相分离:薄膜表面纤维-纤维之间60纳米左右的分离尺度,以及薄膜厚度方向大于600纳米的分离尺度。通过原位掠入射广角X射线散射(GIWAXS)技术,研究还发现共轭高聚物的结晶能力在丁基橡胶的存在下并不会被影响。这些现象从根本上解释了为何该复合材料的电学性能并不会被绝缘的丁基橡胶所影响。


标签

Z近浏览:

相关产品

相关新闻

联系人:董先生

手机:15961678516

邮箱:dongpengwish@hotmail.com

Q Q:124437995

地址:无锡市江阴市滨江西路2号


陶氏乙丙橡胶厂家微信

【关注我们】

Copyright © 江苏聚优品塑化有限公司 苏ICP备18017409号 主要从事于埃克森乙丙橡胶,陶氏乙丙橡胶,丁腈橡胶厂家, 欢迎来电咨询!
技术支持:千客云营销