Исследование разработки и производства пламегасителя PU-DE с замедлением огня и его электродвигательная производительность

Xing-yu Shang ,  

Xiao Yu ,  

Hui-li Jin ,  

Yuan-long Song ,  

Zhi-peng Song ,  

Hua-jun Xu ,  

You-hua Xiao ,  

摘要

Диэлектрические эластомеры (DE) могут испытывать электродвигательное искажение под воздействием внешнего электрического поля, способны преобразовывать электрическую энергию в механическую энергию. Они имеют широкие перспективы применения в области гибких приводов и мягкой робототехники. Однако, при приводе DE материала при высоком электрическом поле существует риск электрического пробоя и горения. В данном исследовании в качестве сырья для биологического фосфоразотного пламегасителя (DHBOP) был разработан и синтезирован деревородный производный бензальдегид, и он был использован как изменитель модификации жесткого сегмента полиуретана (PU) для подготовки пламегасителя типа PU-DE. Результаты показали, что введение жесткого структурного пламегасителя в жесткий сегмент PU может предотвратить проблему упрочнения материала, начальный модуль модифицированного PU меньше 0,5 МПа, что соответствует мягким требованиям для привода DE материала под действием электрического поля. В сравнении с не модифицированным пламегасителем PU-DE, когда массовая доля структуры пламегасителя в жестком сегменте PU предварительного полимера превышает 50%, можно достигнуть рейтинг UL-94 V-0; и когда весь жесткий сегмент предварительного полимера PU содержит DHBOP (100% DHBOP-PU), их общая тепловая выработка и скорость выработки максимальной мощности максимально уменьшается на 26% и 35% соответственно, массовая доля остаточного углерода от термического распада увеличивается с 0,31% до 9,99%, максимальная масса капли плавучести уменьшается на 62%. При отсутствии предварительной растяжки привода, материал 50% DHBOP-PU может достигнуть максимальной деформации площади при 52 MV/m напряженности электрического поля, этот материал модификации пламегасителя имеет важное значение для противопожарного привода DE, будет обеспечивать более безопасную материальную поддержку для будущего человеко-машинного взаимодействия.

关键词

искусственные мышцы; диэлектрические эластомеры; полиуретан; замедление горения; безопасный привод

阅读全文