【摘 要】
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随着离子导电凝胶在可穿戴电子设备、软机器人、柔性储能装置以及柔性传感器等器件上的应用越来越广泛,人们对于离子导电凝胶性能的需求也越来越多。以纳米粒子作为交联中心的离子导电凝胶作为一种新型凝胶材料,其柔软性和延展性能够满足人体运动引起的拉伸、扭曲等形变的需求。本论文将凹凸棒与离子液体通过物理混合的方法制备出了具有光学各向异性的离子凝胶,然后通过改性凹凸棒(OATP)制备了纳米化学交联离子导电凝胶,最
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随着离子导电凝胶在可穿戴电子设备、软机器人、柔性储能装置以及柔性传感器等器件上的应用越来越广泛,人们对于离子导电凝胶性能的需求也越来越多。以纳米粒子作为交联中心的离子导电凝胶作为一种新型凝胶材料,其柔软性和延展性能够满足人体运动引起的拉伸、扭曲等形变的需求。本论文将凹凸棒与离子液体通过物理混合的方法制备出了具有光学各向异性的离子凝胶,然后通过改性凹凸棒（OATP）制备了纳米化学交联离子导电凝胶,最后以八乙烯基-POSS为交联中心制备了超拉伸离子凝胶,并对制备的离子凝胶进行了多种测试研究,得到如下结果:（1）凹凸棒（ATP）加入到离子液体中进行物理混合制备纳米复合离子凝胶,对纳米复合离子凝胶进行多种测试。流变学、POM和SAXS手段研究了离子凝胶的溶胶-凝胶转变、液晶现象和结构变化,ATP/IL分散体系首先从液态转变为凝胶,然后随着ATP浓度的增加形成LC凝胶相。流变学和POM测试表明,获得的离子凝胶显示出优异的热机械和液晶结构稳定性。电化学测试表明,获得的离子凝胶表现出高于10-3 S/cm的高离子电导率。（2）以改性凹凸棒（OATP）为化学交联中心,丙烯酰胺为单体制备纳米复合化学交联离子导电水凝胶。通过多种测试研究证明,凝胶具有优异的拉伸性能、机械性能、液晶性能以及在柔性传感器上的良好的时间响应性和灵敏性。流变结果表明,纳米化学交联离子导电水凝胶模量可达104Pa,具有良好的机械性能。拉伸测试表明,制备的纳米离子导电水凝胶有着良好的拉伸性,断裂伸长率8700%。通过POM观察可以证明,该纳米化学交联离子凝胶具有液晶现象。该纳米化学交联离子导电凝胶组装成的柔性传感器具有良好的灵敏性和时间响应性。（3）以多官能团八乙烯基-POSS化学交联中心,以丙烯酸（AA）单体,在EMIM（Et O）2PO2离子液体中进行自由基聚合制备了双网络超拉伸自修复离子凝胶。测试表明,该离子凝胶具有优异的机械性能、超拉伸性、自修复性能、热稳定性,并且有宽泛的应用温度范围以及用于应变传感器时非常灵敏的传感能力。温度扫描测试离子凝胶在200℃高温下还保持着凝胶状态,有较高的热稳定性。拉伸结果表明,离子凝胶有着优异的力学性能,其断裂伸长率可达7000%。偏光显微镜（POM）下观察,离子凝胶有自愈合能力。DSC结果表明,玻璃化转变温度Tg可达-78℃。电化学表明,电导率超过1.0×10-5S/cm。离子凝胶用作传感器有好的稳定传感能力。
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