1. 研究目的与意义
随着科技的进步，时代的变革，导电橡胶制品作为功能性橡胶制品发展很快，应用范围和需求量正在不断扩大，其在静电防护、医用电极、电磁屏蔽、过流过热保护、压敏传感等方面具有广阔的应用前景。然而，现在的橡胶导电复合材料的逾渗阈值很高，在制备过程中需要添加大量的导电填料才能形成导电网络，这不仅增加了导电复合材料的制作成本，也使得复合材料的加工性能和物理力学性能有一定程度的下降，极大地限制了导电橡胶纳米复合材料的应用。因此，引入性能优越、价格低廉的填料，建立一个高效、多维度的导电网络，降低导电橡胶复合材料的逾渗阈值，是实现材料成本低和性能优越的关键，这受到了业界的广泛关注.
本实验旨在将纳米纤维素作为生物模板，以天然橡胶作为基体，与聚苯胺三者结合在一起研究制备出一种新型的、高性能天然橡胶基导电纳米复合材料。
（1）实现对天然橡胶基体的补强作用，取代目前常用的炭黑、二氧化硅、碳酸钙等无机填料，扩大功能性天然橡胶的使用范围；
2. 国内外研究现状分析
1、天然橡胶/纳米纤维素复合材料的研究进展
自从 1995年fabier[1]等人第一次报道纳米微晶纤维素增强天然胶乳的研究以来，纳米微晶纤维素作为补强材料增强橡胶来制备纳米复合材料便得到了广泛的研究。曾铮[2]等比较了4种不同预处理方法及纤维长度的纤维素短纤维对天然橡胶硫化性能、力学性能以及力学松弛性能的影响.结果表明,经过表面处理的纤维素短纤维填充的天然橡胶复合材料具有较好的力学性能,其中填充santoweb-d纤维素短纤维的天然橡胶复合材料力学性能较佳,并得到了应力软化和应力松弛实验的证明。hamed[3]在大量理论学习和实验研究的基础上指出，高效的橡胶补强应该是纳米补强，通过纳米补强技术可制得综合性能优异的天然橡胶纳米复合材料。章毅鹏等[4]采用次氯酸钠降解剑麻纤维的方法来制备纳米纤维素晶体，然后通过共凝沉法制备了纳米晶纤维素/天然橡胶(ncc/nr)复合材料。对复合材料的微观结构、物理机械性能、动态力学性能、热稳定性进行分析，结果表明，纳米晶纤维素在天然橡胶中均匀分散，对天然橡胶有较好的补强作用，复合材料的储能模量提高，损耗因子下降，但对天然橡胶的热稳定性影响不大。wen bai [5]等将微晶纤维素部分取代二氧化硅补强天然橡胶，研究结果表明，微晶纤维素部分取代后显著减少天然橡胶分散需要的能量，增加材料的可加工性能，提高耐热性能，但是抗撕裂强度有所下降。古菊[6]等采用硫酸水解天然微晶纤维素制得纳米纤维素晶须，通过与天然乳胶共沉后混炼硫化，得到cw/nr纳米复合材料。结果表明cw对天然橡胶补强作用明显，经间苯二酚和六亚甲基四胺改性后，纳米复合材料的模量、断裂伸长率还有撕裂强度都进一步改善。chuayjuljit[7]等用盐酸水解棉纤维制备出纳米纤维素，然后与天然橡胶胶乳混合共沉后制成硫化胶片，并对纳米复合材料进行表征，结果显示，纳米纤维素的加入使得橡胶基复合材料的吸水性和生物降解性增强。
2、聚苯胺在天然橡胶导电复合材料中的应用
3. 研究的基本内容与计划
系统地研究天然橡胶基导电纳米复合材料的物理和化学性能，包括：
（1）微观结构的表征：粒子的尺寸、粒子形态与分布、界面特性、断裂分析；
（2）表面特性的表征：润湿性、表面基团；
4. 研究创新点
1、得到的导电复合材料绿色环保，引入性能优越、价格低廉、来源广泛的原料。
2、采用将纳米纤维素作为生物模板，以天然橡胶作为基体，与聚苯胺三者结合在一起的方法制备出新型的、高性能天然橡胶基导电纳米复合材料。
3、弥补聚苯胺难以成膜、加工性和柔韧性差等缺陷，实现对天然橡胶基体的补强作用，扩大功能性天然橡胶的使用范围；降低橡胶基导电纳米复合材料的逾渗阈值；降低复合材料的制备成本；提高复合材料的物理和化学性能
