纤维素纳米纤丝-碳纳米管/天然橡胶柔性导电弹性体的合成与性能

韩景泉¹，陆凯悦¹，岳一莹²，梅长彤¹，王慧祥¹，严鹏彬¹，徐信武¹

1. 南京林业大学材料科学与工程学院2. 南京林业大学生物与环境学院

摘 要：利用纤维素纳米纤丝（Cellulose nanofibers,CNFs）搭载碳纳米管（Carbon nanotubes,CNTs）均匀分散在天然橡胶（Natural rubber,NR）基体中,制备了具有高强度和高柔韧性的复合导电弹性体（CNF-CNT/NR）。通过对其化学结构、微观结构、力学性能和电学性能等研究发现,CNFs能有效协助CNTs在NR基体中均匀分散,使得弹性体的力学性能和电学性能显著提高。当CNFs和CNTs含量分别为3和10 phr时,CNF-CNT/NR的强度和弹性模量可达6.44±0.32 MPa和8.77±0.48 MPa,约为纯NR的6.9和9.96倍,CNT/NR的1.49和1.59倍;其电导率可达1.78±0.86 S/m,在电流密度为0.3 A/g时比电容可达107 F/g;1.0 A/g的电流密度下循环充放电1 200次,其比电容仍为初始值的83%。该柔性导电弹性体具有优良的机械性能和电学性能,有望应用于柔性电子器件领域。

关键词：纤维素纳米纤丝;天然橡胶;碳纳米管;柔性导电弹性体;