Conception et fabrication d'un matériau PU-DE ignifuge et étude de ses performances d'entraînement électrique

Xing-yu Shang ,  

Xiao Yu ,  

Hui-li Jin ,  

Yuan-long Song ,  

Zhi-peng Song ,  

Hua-jun Xu ,  

You-hua Xiao ,  

摘要

Le matériau élastomère diélectrique (DE) peut subir une déformation électroélectrique sous l'effet d'un champ électrique externe, il peut convertir l'énergie électrique en énergie mécanique et présente de larges perspectives d'application dans des domaines tels que les actionneurs souples et les robots souples. Cependant, le matériau DE présente un risque de perforation électrique incendiaire à fort champ électrique. Dans cette optique, cette étude a utilisé des agents ignifuges naturels phosphore-nitrogène (DHBOP) dérivés de la lignine, les a utilisés comme agent modifiant le segment dur du polyuréthane (PU) pour fabriquer un matériau PU-DE retardateur de flamme. Les résultats ont montré que l'introduction d'une structure rigide d'ignifugeant dans le segment dur du PU peut éviter le problème de durcissement du matériau, le module initial du PU modifié est inférieur à 0,5 MPa, ce qui correspond aux exigences de souplesse du matériau DE lors de la commande du champ électrique. Par rapport au matériau PU-DE non modifié ignifuge, une classification UL-94 V-0 peut être atteinte lorsque la teneur en structure ignifugeante dans le segment dur du PU modifié est supérieure à 50 % ; et lorsque tous les segments durs du PU contiennent du DHBOP (100 % DHBOP-PU), la puissance totale libérée et la vitesse de dégagement de chaleur maximale diminuent de 26 % et 35 % respectivement, le taux de résidu carboné de pertes de chaleur s'accroît de 0,31 % dans le matériau PU-DE non modifié à 9,99 %, et la masse maximale de gouttes de fusion diminue de 62 %. En l'absence d'entraînement pré-étirement, le matériau PU-50 % DHBOP peut atteindre la déformation de surface maximale à une intensité de champ électrique de 52 MV/m, cette modification ignifugeante du matériau PU a une importance cruciale pour le freinage DE dans l'entraînement électrique et fournira un soutien matériel plus sûr pour l'interaction homme-machine à l'avenir.

关键词

muscle artificiel; diélectrique élastomère; polyuréthane; ignifuge; conduite en toute sécurité

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