聚苯乙烯/聚鄰甲基苯胺核-殼結(jié)構(gòu)微球的制備及其電流變性能的分析

陳盼盼，劉 曌，郝博男，劉迎丹

(燕山大學(xué) 亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 秦皇島 066004)

0 引言

電流變液是重要的智能材料，在外場(chǎng)刺激下發(fā)生連續(xù)的流變行為[1]，它是由微納米級(jí)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體或介電顆粒分散到絕緣油中而形成的復(fù)雜流體[2]。當(dāng)受到外部電場(chǎng)刺激后，其內(nèi)部顆粒發(fā)生極化，形成偶極子現(xiàn)象，帶偶極矩的粒子從無(wú)序到有序，沿電場(chǎng)定向排列形成纖維狀或柱狀結(jié)構(gòu)[3]，從而使電流變液整體的性能發(fā)生從“液態(tài)”到“固態(tài)”的轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變通常在毫秒內(nèi)[4]。電流變液的這種液-固轉(zhuǎn)變的電流變效應(yīng)具有快速響應(yīng)且可逆的特點(diǎn)[5-6]，使得電流變液在汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、機(jī)械、電氣方面有廣闊的應(yīng)用前景，如：減震器[7]、觸控設(shè)備[8]、液壓閥[9-10]、自耦合阻尼器[11]等。另一方面電流變液的低屈服應(yīng)力、懸浮穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)也導(dǎo)致其應(yīng)用受到限制[5]。但是隨著新材料的發(fā)展以及合成技術(shù)的成熟，納米材料及多相復(fù)合材料在電流變領(lǐng)域得到應(yīng)用[12]，為解決上述問(wèn)題提供了可能。

廣泛應(yīng)用的電流變材料大致可以分為三類：第一類是無(wú)機(jī)材料[4]，主要的金屬氧化物類有二氧化錫(SnO2)[13]、二氧化鈦(TiO2)[14]，金屬鹽類有硅鋁酸鹽、石灰石、鈦酸鋇(BaTiO3)、鈦酸鈣、鈦酸鍶、石膏以及陶瓷粉等[13]，特點(diǎn)是本身或通過(guò)摻雜等方式具有較高的電流變效應(yīng)，但是因其密度較高導(dǎo)致懸浮穩(wěn)定性較差[15]；第二類是聚合物半導(dǎo)體或電解質(zhì)[16]，如聚苯胺(PANI)[6]、聚吡咯[17]等，其特點(diǎn)是密度小、懸浮穩(wěn)定性好，電流變效應(yīng)受溫度影響小[18]，但是使用過(guò)程中漏電流過(guò)大；第三類是復(fù)合材料[19]，一般由核心、導(dǎo)電層和絕緣層等組成[13]。如聚苯胺/黏土復(fù)合材料、聚苯胺/石墨烯復(fù)合材料等[20]。在復(fù)合結(jié)構(gòu)電流變材料中，核-殼結(jié)構(gòu)材料因其具有可設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和形貌、較低的密度、增強(qiáng)的電流變效應(yīng)等因素頗受關(guān)注。本研究采用種子溶脹-釋放法制備了單分散的聚苯乙烯/聚鄰甲基苯胺(PS/PMANI)核-殼結(jié)構(gòu)微球作為電流變材料。其中，選用的電場(chǎng)響應(yīng)材料PMANI與PANI結(jié)構(gòu)相似，但甲基的存在使其電導(dǎo)率較低，更適用于電流變液的研究。通過(guò)調(diào)節(jié)種子微球PS的粒徑，制備了粒徑不同的核-殼結(jié)構(gòu)微球，研究了粒徑變化對(duì)核-殼微球電流變性能的影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要試劑

苯乙烯(純度>99.0%，TCI公司)，精制后使用；鄰甲基苯胺(純度>99.0%，TCI公司)；異丙醇(IPA，天津市京東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠)；過(guò)硫酸銨(APS)(AR、阿拉丁公司)；過(guò)硫酸鉀(KPS)(AR、上海實(shí)驗(yàn)試劑有限公司)；偶氮二異丁腈(AIBN)(純度>99.0%、北京百靈威科技有限公司)；聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(AR、Sigma-Aldrich公司)，二甲基硅油(工業(yè)級(jí)，北京航蘋硅創(chuàng)化工有限公司)未經(jīng)處理直接使用。

1.2 PS種子微球的制備

乳液聚合法制備PS種子微球(PS05)：在三口燒瓶中加入15 g精制苯乙烯和200 g去離子水混合均勻，置于70℃水浴鍋中恒溫?cái)嚢瑁D(zhuǎn)速為100 r/min，通N220 min，加入0.354 g KPS，在N2保護(hù)下恒溫聚合24 h。反應(yīng)結(jié)束后將燒瓶中的乳白色懸浮液移至離心管中，在轉(zhuǎn)速9 000 r/min下離心0.5 h，取下層白色沉淀用甲醇和去離子水再次離心洗滌，將所得產(chǎn)物冷凍干燥并研磨備用。

溶液聚合法制備PS種子微球(PS10)：將192.5 g異丙醇和105 g去離子水混合均勻，加入1 g PVP，而后加入35 mL苯乙烯，將混合液轉(zhuǎn)移到三口燒瓶中，轉(zhuǎn)速為80 r/min攪拌，待水浴鍋的溫度達(dá)到70 ℃時(shí)加入0.5 g AIBN，繼續(xù)反應(yīng)16 h，使反應(yīng)充分。反應(yīng)結(jié)束后將燒瓶中的乳白色懸浮液移至離心管中，9 000 r/min，15 min離心3次，取下層白色沉淀，之后用甲醇和去離子水再次離心洗滌，將所得產(chǎn)物冷凍干燥并研磨備用。其他條件不變，將異丙醇和去離子水的混合溶液換成乙醇(350 mL)，得到不同粒徑PS微球(PS35)。

1.3 PS/PMANI核-殼結(jié)構(gòu)微球的制備

將3 g PS微球分散到200 mL去離子水中，攪拌均勻，在超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中超聲2 h后轉(zhuǎn)移到三口燒瓶，再加入1 g鄰甲基苯胺單體，轉(zhuǎn)速100 r/min，在冰水浴的三口燒瓶中機(jī)械攪拌反應(yīng)24 h。然后加入2.6 g APS，及10 mL 1 mol/L HCl，冰水浴攪拌5 h，常溫反應(yīng)18 h。將反應(yīng)物抽濾，用甲醇洗滌，再將產(chǎn)物分散到去離子水中，加入0.1 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值到8，再用甲醇清洗，最后60 ℃真空干燥24 h，最終得到聚苯乙烯/聚鄰甲基苯胺(PS/PMANI)核-殼結(jié)構(gòu)的微球。制備過(guò)程如圖1所示(選用不同粒徑PS種子微球分別得到粒徑不同的核-殼結(jié)構(gòu)微球)。

圖1 PS/PMANI核-殼結(jié)構(gòu)微球的制備過(guò)程示意圖
Fig.1 Schematic diagram of fabrication of PS/PMANI core-shell microsphere

1.4 儀器表征

微球的形貌和化學(xué)結(jié)構(gòu)分別用日本HITACHI公司的型號(hào)為S4800-II掃描電子顯微鏡(SEM)和德國(guó)Bruker公司的型號(hào)為E55+FRA106的傅立葉紅外光譜儀進(jìn)行了表征。將不同粒徑的PS/PMANI核殼微球分別分散于硅油中，配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的電流變液，用奧地利Anton Paar公司的MCR 502流變儀對(duì)其電流變性能進(jìn)行了分析，其介電性能用德國(guó)Novocontrol公司的型號(hào)為Concept 80寬頻介電譜儀進(jìn)行了分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 PS/PMANI微球的結(jié)構(gòu)

用乳液聚合和溶液聚合法分別合成了不同粒徑的PS種子微球。圖2所示為不同粒徑PS種子微球PS05(a)，PS10(b)，PS35(c)及其核-殼結(jié)構(gòu)微球PS05/PMANI(d),PS10/PMANI(e)，PS35/PMANI(f)的SEM圖片。從圖2(a)～(c)可以看出，PS種子微球表面光滑，粒徑分布均勻，乳液聚合法得到的微球粒徑較小，為0.53 μm，溶液聚合法得到的微球粒徑較大，且選用不同溶劑，可得到粒徑分別為0.91 μm和3.35 μm的PS微球。從圖2(d)～(f)核-殼結(jié)構(gòu)微球的SEM圖片看出，PS微球經(jīng)溶脹-釋放聚合包覆后，表面變粗糙，粒徑較種子微球有明顯增加，分別約為0.57 μm，0.97 μm和3.50 μm，殼層厚度分別為0.02 μm，0.03 μm和0.075 μm，表明成功制得不同粒徑PS/PMANI核-殼結(jié)構(gòu)的微球，并且隨著微球粒徑的增加，PMANI殼層厚度也隨之增加。

圖2 PS種子微球及其核-殼結(jié)構(gòu)微球的SEM圖片
Fig.2 SEM images of PS and PS/PMANI core-shell microspheres

為了更清楚地了解PMANI殼層在核-殼結(jié)構(gòu)中的占比情況，可用如下公式對(duì)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算：

(1)

(2)

(3)

其中，V1、V2分別為PS微球和PMANI殼層的體積，ρ1、ρ2分別為PS和PMANI的密度，R1為PS微球的半徑，d為PMANI殼層的厚度，M%為PMANI殼層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。聚苯乙烯和聚鄰甲基苯胺的密度分別為1.08 g/cm3和1.27 g/cm3[21-22]，由此可得出PS05/PMANI，PS10/PMANI和PS35/PMANI核-殼結(jié)構(gòu)微球中PMANI殼層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為22.27%、19.89%和14.17%。可見，在相同投料比(PS∶MANI=3∶1)條件下，隨PS微球粒徑的增加，PMANI殼層的厚度增加，但總體質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。

圖3所示為PS種子微球以及PS05/PMANI，PS10/PMANI和PS35/PMANI核-殼結(jié)構(gòu)微球的紅外譜圖。從PS微球的紅外譜圖中可以看到，在3 024 cm-1處的吸收峰為烯烴的C—H伸縮振動(dòng)，2 920 cm-1處為烷基的對(duì)稱伸縮振動(dòng)，2 844 cm-1處為烷基的不對(duì)稱伸縮，1 621 cm-1、1 490 cm-1、1 452 cm-1處為苯環(huán)的骨架伸縮振動(dòng)峰，754 cm-1處為C—H面外彎曲振動(dòng)，698 cm-1處為苯的一元取代彎曲振動(dòng)。PS/PMANI核-殼微球的紅外圖中除了包含PS微球的特征峰外，還有PMANI的特征峰：在3 402 cm-1處寬峰為 N—H伸縮振動(dòng)，CN伸縮振動(dòng)出現(xiàn)在1 030 cm-1。由于沒(méi)有觀察到新的特征峰，這表明PMANI在PS微球上的包覆僅是物理作用，二者之間并沒(méi)有新的化學(xué)鍵生成。

圖3 PS種子微球及其核-殼結(jié)構(gòu)微球的紅外光譜圖
Fig.3 FT-IR spectra of PS and PS/PMANI core-shell microspheres

2.2 PS/PMANI微球的電流變性能

將實(shí)驗(yàn)制得的不同粒徑核-殼結(jié)構(gòu)微球PS05/PMANI、PS10/PMANI、PS35/PMANI分別配成電流變液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%)，對(duì)其在電場(chǎng)下的流變性能進(jìn)行了比較分析。除了用屈服應(yīng)力和黏度來(lái)表征電流變性能外，電流變效率也被認(rèn)為是在外電場(chǎng)下評(píng)估流變行為的重要因素[23]，一般可以用電流變效率(ER efficiency)來(lái)表征[13]：

(4)

式中，τE和ηE分別為外電場(chǎng)作用下的剪切應(yīng)力和剪切黏度；τ0和η0為不施加電場(chǎng)時(shí)的剪切應(yīng)力和剪切黏度。圖4為各電流變液在不同電場(chǎng)下對(duì)應(yīng)的電流變效率曲線圖。

圖4 電流變液的電流變效率與剪切速率的關(guān)系曲線
Fig.4 Electrorheological (ER) efficiency vs.shear rate of the ER fluids

從圖4中可以看出，在外電場(chǎng)下，三組電流變液都表現(xiàn)出良好的電流變性能，并且隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增加，電流變效率也呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，這是因?yàn)椴皇┘与妶?chǎng)時(shí)，顆粒均勻分散在硅油中，施加電場(chǎng)后，顆粒發(fā)生極化產(chǎn)生靜電力，微球在極化作用下沿電場(chǎng)方向排列成纖維狀結(jié)構(gòu)以抵抗剪切破壞，電場(chǎng)越大，靜電力越大，形成的纖維結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，使得電流變效率也越大。從圖4(a)～(c)所示三種樣品在不同電場(chǎng)下的電流變效率曲線可以看出，隨分散相顆粒粒徑增大，其電流變效率呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。由掃描圖得到的PMANI殼層厚度以及式(1)～(3)計(jì)算出的PMANI殼層在微球中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)可知，隨PS微球粒徑的增加，PMANI殼層的厚度也在增加，但總體質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，由此可以看出，電流變效應(yīng)的增強(qiáng)與顆粒中PMANI的總含量沒(méi)有直接關(guān)系，而與顆粒粒徑或殼層厚度的關(guān)系更密切。早期Klingenberg等人提出的極化模型[24]指出，顆粒的電流變效應(yīng)與其粒徑成正比。而對(duì)于本研究中的核-殼結(jié)構(gòu)微球，只有球殼部分產(chǎn)生電流變效應(yīng)，微球粒徑的變化同時(shí)又伴隨了殼層厚度的變化，要區(qū)分具體哪一因素起作用還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 同時(shí)，從圖4還可以看出，三種樣品的電流變效率均在低剪切速率時(shí)變化較小，當(dāng)剪切速率達(dá)到一定值后，電流變效率開始降低，這是因?yàn)殒溄Y(jié)構(gòu)在電場(chǎng)和剪切場(chǎng)作用下，實(shí)現(xiàn)破壞-形成的平衡，剪切速率低時(shí)，破壞速率不及形成速率，因而表現(xiàn)出穩(wěn)定的電流變效率；而當(dāng)剪切速率足夠高時(shí)，破壞速率遠(yuǎn)大于形成速率，鏈結(jié)構(gòu)一直處于被破壞的狀態(tài)，從而導(dǎo)致電流變效率的降低。

通過(guò)采用振蕩模式，測(cè)試電流變液在不同條件下儲(chǔ)能模量的變化可以考察電流變液的粘彈特性，為了進(jìn)一步研究在彈性應(yīng)變下鏈結(jié)構(gòu)的連續(xù)變化[25]，采用彈性應(yīng)力τ′(Elastic stress)來(lái)表征：

τ′=γG′,

(5)

其中，γ為應(yīng)變，G′為每一個(gè)應(yīng)變對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能模量。圖5為彈性應(yīng)力隨著應(yīng)變振幅變化的曲線，如圖所示，外加電場(chǎng)越強(qiáng)，相鄰顆粒間阻止鏈結(jié)構(gòu)被破壞的吸引力越大。在低應(yīng)變區(qū)，隨著應(yīng)變的增加，應(yīng)力呈線性增加，當(dāng)?shù)竭_(dá)一臨界應(yīng)變后，應(yīng)力不再增加并處于一種平衡狀態(tài)，應(yīng)變繼續(xù)增大，應(yīng)力降低，這是動(dòng)態(tài)剪切模量線性關(guān)系的極限[26]，表明結(jié)構(gòu)遭到破壞。在圖中沒(méi)有明顯的頂點(diǎn)出現(xiàn)，而是在屈服點(diǎn)之后出現(xiàn)一個(gè)寬的塑性范圍，這可能是因?yàn)轭w粒之間發(fā)生連接并且出現(xiàn)纏結(jié)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞而沒(méi)有明顯的界線[27]。

τ′的最大值可用來(lái)評(píng)估電流變液的靜態(tài)屈服應(yīng)力[28]，所以選取τ′的最大值對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度作圖，圖6為彈性應(yīng)力隨電場(chǎng)強(qiáng)度的變化情況，對(duì)于傳統(tǒng)電流變液，彈性應(yīng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度滿足冪率關(guān)系：

τ′∝Em，

(6)

其中，m的取值范圍為1～2，與顆粒的本身性質(zhì)有關(guān)。用式(6)擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的冪指數(shù)m分別是1.23、1.25和1.34，這表明隨著微球粒徑與殼層厚度的增大，對(duì)應(yīng)的電流變液的在外電場(chǎng)下有更敏感的響應(yīng)。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證電流變液對(duì)電場(chǎng)的響應(yīng)性，對(duì)三組電流變液在脈沖電場(chǎng)下的剪切應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試，剪切速率為0.1 s-1，取點(diǎn)間隔為1 s，結(jié)果如圖7所示，在方形脈沖電場(chǎng)下三組電流變液都表現(xiàn)出明顯的開關(guān)效應(yīng)，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度為零時(shí)，電流變液的剪切應(yīng)力趨近于零，此時(shí)的電流變液呈現(xiàn)出類液態(tài)特征；施加電場(chǎng)后，剪切應(yīng)力迅速增大至一較高水平，并且剪切應(yīng)力能在這一范圍保持穩(wěn)定， 電場(chǎng)強(qiáng)度越高剪切應(yīng)力也越大，這表明電流變液在脈沖電場(chǎng)下能迅速發(fā)生液-固相互轉(zhuǎn)變，且此過(guò)程具有瞬時(shí)性和可逆性。同時(shí)，與前述實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似，隨著微球粒徑與殼層厚度的增加，在相同電場(chǎng)下，PS35/PMANI具有最高的剪切應(yīng)力。

圖5 電流變液的彈性應(yīng)力與應(yīng)變振幅的關(guān)系曲線
Fig.5 Elastic stressτ′ as a function of strain amplitude for the ER fluids

圖6 PS05/PMANI、PS10/PMANI及PS35/PMANI微球電流變液彈性應(yīng)力-電場(chǎng)強(qiáng)度曲線
Fig.6 Elastic stress vs.electric field strength of ER fluids of PS05/PMANI,PS10/PMANI and PS35/PMANI

圖7 方形脈沖電場(chǎng)掃描下PS05/PMANI、PS10/PMANI及PS35/PMANI微球電流變液的剪切應(yīng)力變化曲線
Fig.7 Shear stress of the ER fluids measured under an electric field with a square voltage pulse

綜上研究，通過(guò)比較三組核-殼結(jié)構(gòu)微球的電流性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)粒徑最大的PS35/PMANI表現(xiàn)出最高的電流變效應(yīng)。但與此同時(shí)，其殼層厚度也最大。為了進(jìn)一步證實(shí)在PS/PMANI核殼結(jié)構(gòu)中微球粒徑和殼層厚度到底哪一因素起關(guān)鍵作用，選用PS10為種子微球，設(shè)計(jì)合成了不同投料比(PS∶MANI=3∶2以及PS∶MANI=3∶3，分別標(biāo)記為PS10/PMANI2和PS10/PMANI3)的微球并對(duì)其電流變性能進(jìn)行了比較。圖8(a)～(c)分別為PS10/PMANI，PS10/PMANI2和PS10/PMANI3電流變液在不同電場(chǎng)下的流動(dòng)曲線，圖8(b)和8(c)中插圖分別為PS10/PMANI2和PS10/PMANI3的SEM圖。可以看出，隨投料中MANI量的增加，其核-殼結(jié)構(gòu)微球的殼層厚度逐漸增加，并伴隨相應(yīng)電場(chǎng)下的剪切應(yīng)力逐漸增加，即殼層越厚電流變性能越強(qiáng)。由于制備不同球核粒徑且相同殼層厚度的微球在實(shí)驗(yàn)上較難控制，這里不再做進(jìn)一步分析。但從以上實(shí)驗(yàn)可以看出，對(duì)于核-殼結(jié)構(gòu)微球，殼層厚度對(duì)其電流變效應(yīng)起著關(guān)鍵作用，殼層越厚電流變效應(yīng)越強(qiáng)。

圖8 電流變液的剪切應(yīng)力-剪切速率曲線
Fig.8 Flow curves of shear stress vs. shear rate for the ER fluids

2.3 PS/PMANI核-殼結(jié)構(gòu)微球電流變液介電性能

極化理論認(rèn)為，電流變效應(yīng)是由于分散相顆粒在電場(chǎng)作用下的極化產(chǎn)生的，因此，電流變液中分散相的介電性能是影響其電流變效應(yīng)的重要因素。為了對(duì)以上測(cè)得的三組電流變液的流變性能作進(jìn)一步分析，本文對(duì)其電流變液的介電譜進(jìn)行了測(cè)試分析。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的3組電流變液的介電譜圖如圖9所示，包含介電常數(shù)ε′和介電損耗ε″兩個(gè)參量，并用Cole-Cole公式進(jìn)行了擬合，Cole-Cole公式如下所示[29-31]：

(7)

介電常數(shù)公式為

(8)

介電損耗公式為

(9)

其中，Δε=ε0-ε∞代表可實(shí)現(xiàn)的極化強(qiáng)度，(1-α)為弛豫峰的寬度，λ為弛豫時(shí)間，A=(ωλ)1-α,θ=(1-α)π/2。利用Cole-Cole公式對(duì)圖9(a)中介電常數(shù)和介電損耗擬合，所得參數(shù)如表1中所示。三組樣品的Δε值分別為0.75、1.14和1.44，這表明隨PS微球粒徑的增大以及PMANI的殼層厚度的增加，導(dǎo)致更高的極化程度，從而使得PS35/PMANI表現(xiàn)出最高的介電強(qiáng)度，加電場(chǎng)后顆粒間存在更強(qiáng)的相互作用，與之前的電流變性能測(cè)試結(jié)果一致。

表1 由式(7)擬合各電流變液介電譜得到的參數(shù)
Tab.1 Parameters in equation (7) fitted from the dielectric spectra of the ER fluids

Δεε0ε∞αλ(s)PS05/PMANI0.753.342.590.311.91PS10/PMANI1.143.712.570.271.24PS35/PMANI1.444.042.600.281.70

(a) 圖：實(shí)心為介電常數(shù)，空心為介電損耗，圖中實(shí)線和虛線為Cole-Cole公式擬合結(jié)果

圖9 微球電流變液的介電性能譜圖
Fig.9 Dielectric properties of the ER fluids

3 結(jié)論

本文利用不同聚合法制備得到不同粒徑的PS種子微球，并采用種子溶脹-釋放法成功制備了不同粒徑單分散聚苯乙烯/聚鄰甲基苯胺(PS/PMANI)核-殼結(jié)構(gòu)微球，分別配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的電流變液對(duì)其進(jìn)行電流變性能的分析及介電性能的測(cè)試。結(jié)果表明，PS/PMANI電流變液表現(xiàn)出良好的電流變性能，隨著PS種子微球粒徑增加，電流變效率增加。但進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)制得的PS/PMANI核-殼微球隨其PS種子粒徑增加，其殼層厚度也增加，但PMANI的總含量逐漸降低。通過(guò)比較相同PS粒徑但不同PMANI殼層厚度的幾組樣品的電流變效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)隨殼層厚度增加，其電流變液的剪切應(yīng)力逐漸增加。進(jìn)一步證實(shí)對(duì)于PS/PMANI核-殼結(jié)構(gòu)微球，其對(duì)電場(chǎng)響應(yīng)的PMANI殼層總量對(duì)其電流變效應(yīng)沒(méi)有直接影響，起關(guān)鍵作用的是殼層的厚度。而PS種子粒徑的影響需在確保殼層厚度相同的情況下才能確定。