[发明专利]一种碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种碳纳米管‑聚吡咯导电的压敏复合材料及其制备方法与应用，制备方法包括如下步骤：将三价铁离子与碳纳米管在水中分散均匀，得混合溶液；将三聚氰胺发泡海绵吸收以上混合溶液；将吸收有混合溶液的三聚氰胺发泡海绵置于吡咯溶液中，反应，实现聚吡咯的原位生长。制备的碳纳米管‑聚吡咯导电的压敏复合材料可以在室温下稳定工作，具有疲劳强度高、制备工艺简单、成本低廉、材料易得等优点。

技术领域

本发明属于导电压敏复合材料技术领域，具体涉及一种碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着材料技术的进步和环境监测要求的提高，近年来，关于有机/无机纳米复合材料的研究广泛开展，其中以碳材料为基础的导电聚合物复合材料成为了时下研究的热点之一。碳纳米管是一种优秀的全碳一维纳米材料，可以通过物理复合与化学接枝与不同的材料进行组装，从而达到增强导电性，拓展应用范围等效果。

相比于化学接枝，物理吸附可以更好地保留碳纳米管的表面特性与分子结构，在不破坏碳材料SP²杂化结构或者引入新的含氧官能团的前提下，更好地利用碳纳米管优良的电学性能和力学性能。但是，发明人发现，碳纳米管和有机聚合物之间的物理吸附力较弱，结构不够稳定，进而会影响导电聚合物复合材料的压敏性能。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料及其制备方法与应用。以三聚氰胺发泡海绵为载体，通过在海绵内部和表面原位生成聚吡咯，同时将碳纳米管包覆在聚吡咯网络内，形成碳纳米管-聚吡咯复合网络结构，从而实现了一种基于三聚氰胺发泡海绵的碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料的制备。

为解决以上技术问题，本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料，三聚氰胺发泡海绵为载体，发泡海绵内部和表面原位生长有聚吡咯，碳纳米管均匀包覆于聚吡咯网络中。

第二方面，本发明提供一种碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料的制备方法，包括如下步骤：

将三价铁离子与碳纳米管在水中分散均匀，得混合溶液；

将三聚氰胺发泡海绵吸收以上混合溶液；

将吸收有混合溶液的三聚氰胺发泡海绵置于吡咯溶液中，反应，实现聚吡咯的原位生长。

第三方面，本发明提供所述碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料在制备传感器中的应用。

与现有技术相比，本发明的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果：

制备的碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料可以在室温下稳定工作，具有疲劳强度高、制备工艺简单、成本低廉、材料易得等优点。

碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料具有较好的灵敏度。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为实施实例1所得碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料实物图。

图2为基于三聚氰胺的碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料的SEM图。

图3为对实施例1获得的基于三聚氰胺的碳纳米管-聚吡咯导电的压敏复合材料进行压敏循环测试的结果。