杂化PANI/AB填充天然橡胶乳胶泡沫介电性能优化及其在智能传感器领域的应用

《Scientific Reports》：Optimized dielectric performance of hybrid PANI/AB filled natural rubber latex foam for smart sensor applications

　　

摘要

本研究采用邓禄普发泡法，以乙炔黑和聚苯胺作为增强填充剂，制备了导电天然胶乳泡沫。利用响应面法—中心复合设计法，系统研究了硫化温度和填充剂含量对介电常数的影响。采用平行板电容法测得所制备样品的介电常数范围为1.5至5。方差分析表明，混合填充剂总浓度对样品介电常数的影响大于单独填充剂的影响。在优化研究中，当聚苯胺用量为2.5 phr、乙炔黑用量为2.5 phr且硫化温度为120 °C时，获得了12.7908的介电常数。这表明，要实现性能的提升，硫化温度需处于最佳范围内，同时需增加填充剂的浓度。天然胶乳泡沫能够在保持轻质多孔结构的同时改善其介电性能，而混合导电填充剂的引入可显著提升泡沫的介电常数值，使其有望适用于电磁干扰屏蔽和传感器等多功能应用。