隔离结构还原氧化石墨烯/天然橡胶导电复合材料的制备及其电性能研究
2021-07-21马小凡胡云浩毕红华孙举涛
橡胶工业 2021年7期
马小凡,胡云浩,毕红华,孙举涛
(青岛科技大学 橡塑材料与工程教育部重点实验室/山东省橡塑材料与工程重点实验室,山东 青岛 266042)
导电橡胶复合材料兼具优异的导电性能和橡胶的柔性,在柔性传感器领域广泛应用。用开炼和密炼等常规方法制备的导电橡胶复合材料中导电填料(炭黑、石墨烯、碳纳米管)形成随机分布结构,可使橡胶转变为良导体,但较高的逾渗阈值和导电填料含量会降低复合材料对外部刺激响应的敏感性,同时还导致复合材料的柔性下降和加工难度增大,难以满足下一代柔性传感器的要求[1-7]。因此在不牺牲导电性能和力学性能的情况下,制备具有超低逾渗阈值的高导电橡胶复合材料以增强传感材料的灵敏度是当前面临的一个重大挑战。
目前,降低导电橡胶复合材料逾渗阈值最有效的方法是在基体内建立隔离结构导电网络[8-12]。Y.LUO等[13]通过静电相互作用使带正电荷的改性石墨烯与带负电荷的天然胶乳粒子自组装,经乙酸共凝沉后热压,制备出具有隔离结构的石墨烯/橡胶复合材料。Y.ZHAN等[14]通过石墨烯在天然胶乳和静态热压中自组装,制备了导电性能和水蒸气渗透性良好以及力学强度高的具有隔离结构的石墨烯/天然橡胶(NR)复合材料。C.HE等[15]采用胶乳混合联合原位还原技术,制备了具有隔离网络的环氧化天然橡胶/石墨烯复合材料。
本工作将氧化石墨烯(GO)溶液与天然胶乳混合,利用冷冻干燥技术制备出具有隔离结构的还原GO(RGO)/NR导电复合材料,并对其电性能进行研究。……
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