聚氨酯离子凝胶传感器的制备及性能

以聚氨酯为聚合物网络、离子液体（1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺，EMIM:DCA）为导电介质，通过共混后干燥成膜的方式制备了具有不同EMIM:DCA含量的导电离子凝胶。采用万能试验机、电化学工作站和差示扫描量热仪对离子凝胶进行了表征。结果表明，随着EMIM:DCA含量的增加，离子凝胶的力学性能下降，离子电导率上升。其中EMIM:DCA质量分数为30%的离子凝胶(WPU/IL-30)的综合性能最佳，拉伸强度为0.85 MPa，断裂伸长率为264%，离子电导率为0.5 mS/cm，并且具有出色的抗冻性能(Tg=-27.6℃)。利用便携式传感测试仪研究了离子凝胶的应变传感性能，结果表明，WPU/IL-30传感器能够规律且稳定地将人体的运动状态转换为电信号传输到手机终端，且各项性能不会受到储存时间和环境温度的影响。此外，传感器在经过200次50%的循环拉伸后，传感性能依旧保持稳定，具有良好的耐疲劳性。