介电弹性体是一种能将电能转换成机械能的智能材料。如何获得一种能在低电压下产生大电致形变的介电弹性体是该研究领域的一大挑战。新颖介电弹性体期望兼有低模量和高介电常数的同时,尽可能在小驱动电压下表现出大驱动形变,并保持驱动形变的稳定性。本论文基于制备小电压下产生大电致形变的介电弹性体目的,设计并制备了一系列新颖介电弹性体复合材料。在论文第三章中,采用高介电常数的铌镁酸铅陶瓷填料(PMN)填充硅橡胶(PDMS),并通过调节复合材料的交联密度和添加增塑剂的方法,成功制备了一种高性能介电弹性体。通过研究发现并证明了介电弹性体的电致形变性能是由弹性体材料的介电常数和弹性模量共同决定的。尽管硅橡胶的介电常数随着陶瓷粒子填充用量的增加而增大,但是模量也随之增大,使得复合材料的电致形变并没有如期望那样显著增大。通过改变复合材料内交联剂用量以降低复合材料的交联密度及向硅橡胶基体中添加增塑剂硅油的办法均可以有效降低复合材料的弹性模量,从而可以明显提高复合材料的电致形变性能。氢化丁腈(HNBR)橡胶含有大量极性官能团,具有非常大的介电常数。在论文第四章中,以HNBR为基体材料制备了一系列介电弹性体材料。首先,通过调节HNBR的交联密度及填充增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的方法,获得性能优异的HNBR介电弹性体材料。其次,在HNBR基体中添加高介电陶瓷粒子二氧化钛(TiO2)和无毒增塑剂环氧大豆油(ESO)制备成了介电弹性体。通过调控TiO2和ESO的用量来调控复合材料内部分子间作用力和填料网络结构,获得性能优异的介电弹性体。最后,利用多巴胺功能化钛酸钡(BaTiO3)表面来提高钛酸钡粒子与填充ESO的HNBR基体复合材料之间的界面相互作用,有效地提高了填料分散,导致复合材料的介电性能及电致形变性能均提高明显。在论文第五章中,成功制备了一种新颖聚酯介电弹性体。这种聚酯弹性体不仅具有高的介电常数同时具有较低的玻璃化转变温度,并能在低电压下产生大电致形变。为了进一步提高聚酯介电弹性体材料的电机械性能,向其中添加了高介电常数的二氧化钛粒子。结果发现,二氧化钛具有降低复合材料交联密度的作用,含有一定量的二氧化钛/聚酯复合材料具有较纯聚酯材料更低的模量和更高的介电常数,从而导致聚酯复合材料具有较纯聚酯更大的电致形变。在本论文第六章中,采用滑动环材料(SR)制备一种介电弹性体材料。滑动环材料是一种类似项链结构的材料,其中大量环形的聚己内酯(PCL)接枝的环糊精(α-CD)穿在线性的聚乙二醇(PEG)分子链上,并且两端具有大体积的基团封端。聚轮烷可以通过交联接枝在PCL上的端基进行交联。这种“8”字形的交联,能在聚合物分子链上滑动,并能分散滑动环材料的内部应力。正是这种特殊结构的材料,使得滑动环材料在低电压下表现出高的电致形变。为进一步提高滑动环材料的电机械性能,添加经硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性的钛酸钡粒子到滑动环材料中。最终获得复合材料的电致形变在低电压下较其它文献报道的介电弹性体材料具有明显优势。采用导电粒子填充聚合物基体,当导电粒子的浓度达到逾渗值时,复合材料的介电常数会显著增大。但同时导电率及介电损耗也会迅猛上升,这将严重限制介电材料的实际应用。为了克服以上缺点,本论文第七章利用多巴胺的强粘结性能,首次制备了一种新型的多层核壳结构导电粒子,以二氧化硅／聚多巴胺／银为核,聚多巴胺为壳(记为SiO2/PDA/Ag/PDA),并填充到硅橡胶基体中。通过调控核壳结构的聚多巴胺壳层的厚度能有效调控复合材料的介电性能和导电性能,使复合材料能具有较大介电常数的同时保持较小的介电损耗和较低的导电率。