含聚偏氟乙烯互穿网络凝胶的合成及其压电性能

杜丽君; 孟庆华; 金鑫

doi:10.14133/j.cnki.1008-9357.20240826001

功能高分子学报 ›› 2025, Vol. 38 ›› Issue (01) : 51 -59. DOI: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20240826001

含聚偏氟乙烯互穿网络凝胶的合成及其压电性能

杜丽君, 孟庆华, 金鑫

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摘要

为构筑具有较高压电性能、高柔性的含聚偏氟乙烯（PVDF）水凝胶，采用原位交联聚合和溶剂置换相结合的合成方法，以丙烯酰胺（AM）为单体、N,N'-亚甲基二丙烯酰胺（MBA）为交联剂、过硫酸铵（APS）为引发剂，设计了聚丙烯酰胺（PAM）交联网络与PVDF分子链互穿的水凝胶。采用傅里叶红外光谱、X射线衍射、核磁共振等表征手段对互穿网络水凝胶的结构与性能进行了研究。结果表明，PVDF分子链均匀分布在水凝胶结构中，并与PAM交联网络互穿；PVDF的β晶型明显增加；含PVDF的水凝胶表现出优异的力学性能和压电性能，在12.5 kPa压缩应力下最高电压差可达15.17 mV，展现了作为高性能压电传感器材料的应用潜力。