東莞市盛韜化工有限公司

    PVDF塑膠材料是一種常用的聚合物成膜材料，具有良好的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。但由于它自身的抗污染性和生物相容性較差，因此必須對(duì)PVDF膜進(jìn)行改性。PVDF膜的改性方法眾多，表面化學(xué)改性是其中一種重要的方法。目前表面化學(xué)改性主要是通過等離子、臭氧 等預(yù)處理，導(dǎo)入引發(fā)點(diǎn)，然后通過原子轉(zhuǎn)移自由基(ATRP)的方法接枝功能性單體。但是聚合物在長(zhǎng)時(shí)間照射下結(jié)構(gòu)容易遭到破壞，并且這些離子對(duì)人體具有一定的危害性，這在一定程度上限制了這些技術(shù)的應(yīng)用。

日本吳羽PVDF膜的親水性:

    PVDF膜的親水性用純水接觸角來表征。原膜的疏水性非常高，它的初始接觸角達(dá)到85。。接枝sBMA后，膜表面的初始接觸角明顯下降。當(dāng)反應(yīng)濃度為0．0083、0．0167和0．033g／mL時(shí)，初始接觸角分別下降到78、72和62。。膜的接觸角隨著時(shí)間的變化快速下降。以M4為例，在不到60s的時(shí)間里它的接觸角就下降到2O。以下。這種現(xiàn)象可以說明聚合物PSBMA不僅接枝在膜的表面，而且還接到膜的內(nèi)部。

PVDF黏度對(duì)疏水性能的影響:

    在皮層改性PET中，PVDF(PET+G-77)的質(zhì)量比由0．06增加到0．12的過程中，PET與水的接觸角逐步增大，并且增大趨勢(shì)趨于平緩。PVDF．B改性PET的接觸角較同質(zhì)量比的PVDF A的接觸角要稍大。原因是PVDF—B其旋轉(zhuǎn)黏度低，熔體流動(dòng)指數(shù)較高，與PET相容性較好，混料均勻，皮層的流動(dòng)性大大增強(qiáng)，紡絲時(shí)其在纖維中分布更均勻，疏水性能提高。

PVDF壓電薄膜材料:

    目前，在機(jī)器人仿生皮膚的信息采集中，觸滑覺的識(shí)別關(guān)鍵，且難度較大。因其柔韌性好，輕盈，頻帶響應(yīng)寬等特點(diǎn)，從而基于壓電效應(yīng)的聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜傳感器在觸滑覺識(shí)別的研究中日益受到重視。日本吳羽PVDF在受到壓力或拉伸時(shí)會(huì)在兩表面產(chǎn)生相應(yīng)電荷，通過電荷的變化情況可分辨輕觸或是滑動(dòng)。應(yīng)用PVDF壓電薄膜設(shè)計(jì)制作一種新型觸滑覺識(shí)別傳感器，并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)其調(diào)理電路。將微弱的電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為直觀的電壓信號(hào)來反映薄膜的電荷量變化情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)觸滑覺的識(shí)別。

    PVDF壓電薄膜的輸出阻抗較高，所以只有在前置電荷放大電路噪聲低、輸入阻抗高時(shí)才能實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。為此選用電壓控制電流型場(chǎng)效應(yīng)管集成放大器為宜。CA3140典型工作情況下輸入阻抗達(dá)1．5 TQ，適宜用作前置放大器的核心器件，在放大器可視為開路且其開環(huán)增益(K)相當(dāng)大時(shí)，其輸出電壓U 一KQ，即正比于傳感器的輸出電荷。因此可由電壓值反映傳感器的電荷變化，從而采集觸滑覺信息。

    當(dāng)由日本吳羽PVDF壓電薄膜傳感器產(chǎn)生的電荷信號(hào)經(jīng)電荷放大電路高增益地放大后，原始電荷信號(hào)己轉(zhuǎn)換成有較好抗噪聲能力也方便后續(xù)傳輸、采集及處理的電壓信號(hào)。此時(shí)，電壓信號(hào)強(qiáng)度穩(wěn)定

PVDF 薄膜機(jī)電特性試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì):

    發(fā)現(xiàn)PVDF壓電薄膜的壓電特性以來，國(guó)際上對(duì)PVDF 進(jìn)行了廣泛的研究，并在眾多領(lǐng)域中應(yīng)用］。日本吳羽PVDF壓電薄膜是一種新型的高分子壓電材料，具有價(jià)格低，耐腐蝕性好，柔軟，靈敏度高，具有熱釋電性能等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)性也較好，可任意分割并連續(xù)嵌入介質(zhì)層中，是目前普遍認(rèn)為作為研制觸覺傳感器的理想智能材料之一。

    目前國(guó)內(nèi)外PVDF 的研究較成熟，但要實(shí)現(xiàn)可任意分割并連續(xù)嵌入介質(zhì)層中的觸覺傳感器仍有一定差距，尤其在頻率域內(nèi)PVDF 薄膜的復(fù)雜的粘彈性、介電和壓電性能的特點(diǎn)仍需進(jìn)一步作全面研究。