本論文探究了磺化聚醚醚酮類聚合物用于濕度傳感器領(lǐng)域的可能性和應(yīng)用價值,因其具有優(yōu)異的機械性能、良好的尺寸穩(wěn)定性、更寬的工作區(qū)間和靈敏的低濕度響應(yīng)能力等優(yōu)點,被證明適合用作電阻型濕度傳感器的感濕膜材料,制備高性能濕度傳感器。1.首先通過后磺化的方法,制備了磺化聚醚醚酮材料（SPEEK）,并通過金屬離子取代,探究了不同金屬離子取代前后SPEEK聚合物的綜合性能,感濕特性指標(biāo)的測試結(jié)果表明:基于Ca²⁺取代后磺化型SPEEK的濕度傳感器表現(xiàn)出最優(yōu)異的綜合性能。2.為了得到具有精確且更高磺化度（Ds）的SPEEK,探究聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)對其應(yīng)用于濕度傳感器的感濕特性的影響,采用直接合成法制備一系列具有不同Ds的主鏈型SPEEK。首次將主鏈型磺化聚醚醚酮應(yīng)用于濕度傳感器,擴大了SPEEK濕敏材料的相對濕度測試區(qū)間,并提高了其綜合性能。我們發(fā)現(xiàn):隨著Ds的增加即聚合物鏈段中離子單體比例的增加,濕度傳感器的濕滯先減小后增加。3.由于增加體系內(nèi)親水性位點可以降低聚電解質(zhì)的濕滯效應(yīng),我們發(fā)現(xiàn):在聚合物體系內(nèi)引入聚醚類非離子親水性化合物聚乙二醇（PEG）柔性鏈段,可以顯著減小濕度傳感器... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：177 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
內(nèi)容提要
中文摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 濕度及濕度傳感器
        1.2.1 濕度的定義及表示
        1.2.2 濕度傳感器的定義及特性參數(shù)
    1.3 濕度傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景
    1.4 濕度傳感器的分類
        1.4.1 陶瓷（半導(dǎo)體）類濕度傳感器
        1.4.2 有機高分子類濕度傳感器
    1.5 有機高分子濕敏材料
        1.5.1 共軛導(dǎo)電高分子濕敏材料
        1.5.2 聚電解質(zhì)高分子濕敏材料
        1.5.3 無機/有機高分子復(fù)合濕敏材料
    1.6 聚醚醚酮類聚合物簡介
        1.6.1 聚醚醚酮的發(fā)展史
        1.6.2 聚醚醚酮的性能
        1.6.3 聚醚醚酮的應(yīng)用領(lǐng)域
    1.7 磺化聚醚醚酮類聚合物簡介
        1.7.1 磺化聚醚醚酮的合成方法
        1.7.2 磺化聚醚醚酮的應(yīng)用
        1.7.3 磺化聚醚醚酮在濕度傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.8 本論文的設(shè)計思想
第2章 基于金屬離子取代后磺化型磺化聚醚醚酮的濕度傳感器及其感濕特性研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 材料表征及測試方法
    2.3 后磺化型磺化聚醚醚酮的合成及表征
        2.3.1 SPEEK的合成
        2.3.2 SPEEK的結(jié)構(gòu)表征
        2.3.3 金屬離子取代SPEEK的制備
        2.3.4 金屬離子取代SPEEK的化學(xué)結(jié)構(gòu)研究
        2.3.5 金屬離子取代SPEEK的熱性能
        2.3.6 金屬離子取代SPEEK的水吸附行為研究
    2.4 基于金屬取代SPEEK的濕度傳感器的制備及感濕特性測試
        2.4.1 濕度傳感器的制備
        2.4.2 濕度傳感器的感濕特性曲線
        2.4.3 濕度傳感器的濕滯曲線
        2.4.4 濕度傳感器的響應(yīng)時間曲線及穩(wěn)定性測試
    2.5 濕度傳感器的感濕機理分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于主鏈型磺化聚醚醚酮的濕度傳感器及其感濕特性研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 材料表征及測試方法
    3.3 主鏈型磺化聚醚醚酮的合成及表征
        3.3.1 SPEEK-x的合成
        3.3.2 SPEEK-x的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.3 SPEEK-x的微觀結(jié)構(gòu)研究
        3.3.4 SPEEK-x的水吸附行為研究
    3.4 基于SPEEK-x的濕度傳感器的制備及感濕特性測試
        3.4.1 濕度傳感器的制備
        3.4.2 濕度傳感器的感濕特性曲線
        3.4.3 濕度傳感器的濕滯曲線
        3.4.4 濕度傳感器的響應(yīng)時間曲線及穩(wěn)定性測試
    3.5 濕度傳感器的感濕機理分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于摻雜LiCl的磺化聚醚醚酮/聚醚醚酮-聚乙二醇復(fù)合物的濕度傳感器及其感濕特性研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 材料表征及測試方法
    4.3 磺化聚醚醚酮/聚醚醚酮-聚乙二醇復(fù)合物的合成及表征
2）的合成及表征">        4.3.1 氯封端聚乙二醇單體（PEG-Cl₂）的合成及表征
        4.3.2 聚醚醚酮-聚乙二醇的合成及表征
        4.3.3 SPEEK/PEEK-co-PEG復(fù)合物的制備
    4.4 基于SPEEK/PEEK-co-PEG復(fù)合物的濕度傳感器的制備及感濕特性測試
        4.4.1 濕度傳感器的制備
        4.4.2 濕度傳感器的感濕特性曲線
        4.4.3 濕度傳感器的濕滯曲線
    4.5 基于SPEEK/PEEK-co-PEG/LiCl的濕度傳感器的制備及感濕特性測試
        4.5.1 濕度傳感器的制備
        4.5.2 濕度傳感器的感濕特性曲線
        4.5.3 濕度傳感器的濕滯曲線
        4.5.4 濕度傳感器的響應(yīng)時間曲線及穩(wěn)定性測試
    4.6 濕度傳感器的感濕機理分析
    4.7 本章小結(jié)
2的磺化聚醚醚酮的濕度傳感器及其感濕特性研究">第5章 基于摻雜CaCl₂的磺化聚醚醚酮的濕度傳感器及其感濕特性研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑
        5.2.2 材料表征及測試方法
2復(fù)合材料的合成及表征">    5.3 磺化聚醚醚酮/CaCl₂復(fù)合材料的合成及表征
        5.3.1 SPEEK的合成
        5.3.2 SPEEK的結(jié)構(gòu)表征
2 復(fù)合材料的制備">        5.3.3 SPEEK/CaCl₂ 復(fù)合材料的制備
2 復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)研究">        5.3.4 SPEEK/CaCl₂ 復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)研究
2 復(fù)合材料的熱性能">        5.3.5 SPEEK/CaCl₂ 復(fù)合材料的熱性能
2的濕度傳感器的制備及感濕特性測試">    5.4 基于SPEEK/CaCl₂的濕度傳感器的制備及感濕特性測試
        5.4.1 濕度傳感器的制備
        5.4.2 濕度傳感器的感濕特性曲線
        5.4.3 濕度傳感器的濕滯曲線
        5.4.4 濕度傳感器的響應(yīng)時間曲線及穩(wěn)定性測試
    5.5 濕度傳感器的感濕機理分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 未來工作展望
參考文獻
作者簡介
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Surface acoustic wave devices for sensor applications[J]. 劉博,陳曉,蔡華林,穆罕默德·阿里·穆罕默德,田祥光,陶璐琪,楊軼,任天令.  Journal of Semiconductors. 2016(02)

博士論文
[1]用于質(zhì)子交換膜的磺化聚醚醚酮的合成和性能研究[D]. 劉晨光.吉林大學(xué) 2005

碩士論文
[1]高分子納米復(fù)合氣濕敏材料和傳感器研究[D]. 范開成.浙江大學(xué) 2015
[2]磺化聚芳醚酮聚合物靜電紡絲行為研究[D]. 于雪峰.吉林大學(xué) 2009



本文編號：2905270