甘油、聚乙二醇与碳纳米管协同增强天然橡胶-PEDOT:PSS复合材料的导电性研究

本综述系统探讨了天然橡胶（NR）与聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）复合薄膜的导电性能优化策略。研究通过引入非导电添加剂（甘油、PEG）和导电填料（CNTs），显著降低了渗流阈值（0.67），使亚阈值区电导率提升两个数量级（达1.01×10?2 S/m）。SEM与IR分析证实了添加剂对分散性及界面相互作用的改善作用，为开发柔性低成本导电聚合物复合材料提供了可规模化路径。

　　

Highlight

这项研究展示了通过添加非导电（甘油和聚乙二醇PEG）与导电（碳纳米管CNT）添加剂，系统提升天然橡胶（NR）/PEDOT:PSS复合薄膜电导率的策略。我们发现这些添加剂能显著改善复合材料在PEDOT:PSS体积分数低于渗流阈值时的电学性能，将电导率提升至1.01×10^?2 S/m。甘油和PEG通过增强分子链流动性与相分离行为优化导电网络，而CNT的引入进一步构建了高效电荷传输通路。扫描电镜（SEM）和红外光谱（IR）分析证实了添加剂对分散均匀性及界面相互作用的促进作用。

Conclusions

本研究证实了通过非导电（甘油、PEG）和导电（CNT）添加剂的协同作用，可有效降低天然橡胶/PEDOT:PSS复合材料的渗流阈值并显著提升电导率。甘油和PEG通过增强聚合物链移动性促进导电相分离，CNT则作为一维导电通路补强网络形成。该策略为开发高性能柔性导电复合材料提供了理论依据与实用方案，在可穿戴电子、传感及能源存储领域具有广泛应用前景。