| 赵玲俊,刘雨婷,韩孝琴,丁大永,张凤山.聚吡咯/纤维素纳米纤维复合物改善导电凝胶的性能研究[J].中国造纸学报,2026,41(3):158-166 |
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| 聚吡咯/纤维素纳米纤维复合物改善导电凝胶的性能研究 |
| Study on Performance Improvement of Conductive Gels by Polypyrrole/Cellulose Nanofiber Composites |
| 投稿时间：2025-09-30 修订日期：2025-11-22 |
| DOI：10.11981/j.issn.1000-6842.2026.03.158 |
| 中文关键词: 纤维素纳米纤维 丙烯酰胺 聚吡咯 凝胶 应变传感器 |
| Key Words:cellulose nanofiber acrylamide polypyrrole gel sensor |
| 基金项目:国家自然科学基金32301528中国博士后科学基金2023M731165国家重点研发计划2022YFC2105503国家自然科学基金（32301528）；中国博士后科学基金（2023M731165）；国家重点研发计划（2022YFC2105503）。 |
| 作者 | 单位 | 邮编 | | 赵玲俊* | 1天津科技大学轻工科学与工程学院,天津市制浆造纸重点实验室,天津,300457
2生物基纤维材料全国重点 实验室,天津,300457 | 300457 | | 刘雨婷 | 1天津科技大学轻工科学与工程学院,天津市制浆造纸重点实验室,天津,300457
2生物基纤维材料全国重点 实验室,天津,300457 | 300457 | | 韩孝琴 | 3五洲特种纸业股份有限公司,浙江衢州,324000 | 324000 | | 丁大永* | 1天津科技大学轻工科学与工程学院,天津市制浆造纸重点实验室,天津,300457
2生物基纤维材料全国重点 实验室,天津,300457 | 300457 | | 张凤山* | 4山东黄三角生物技术产业研究院 有限公司,山东东营,257345 | 257345 |
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| 中文摘要: |
| 本研究以氯化胆碱/乙二醇低共熔溶剂（DES）、丙烯酰胺（AM）、聚吡咯/纤维素纳米纤维复合物（PPy/CNF）及单宁酸为原料，制备兼具优异力学性能、导电性能、抗冻性能、黏附性能与应变传感性能的复合导电凝胶DES-PPy/CNF-PAM，重点探究PPy/CNF的质量分数对复合导电凝胶的性能影响。结果表明，当PPy/CNF质量分数为1.5%时，复合导电凝胶综合性能最优，其断裂应变可达910%，室温电导率为1.234 S/m，分别是未添加PPy/CNF的凝胶的3.8和4.8倍；同时，此复合导电凝胶对多种基质具有优异的黏附性能，且具有可靠的应变传感性能，在-40 ℃低温环境下仍可维持良好的柔韧性与稳定的导电能力。 |
| Abstract: |
| In this study， composite conductive gel DES-PPy/CNF-PAM with excellent mechanical， conductive， antifreezing， adhesive and strain-sensing properties was fabricated using choline chloride/ethylene glycol deep eutectic solvent （DES）， acrylamide （AM）， polypyrrole/cellulose nanofiber composite （PPy/CNF） and tannic acid as raw materials. The effect of the mass fraction of PPy/CNF on the performances of the composite conductive gel was systematically investigated. The results showed that the composite conductive gel achieved optimal comprehensive performances at a PPy/CNF mass fraction of 1.5%. Its fracture strain reached 910%， and the room-temperature conductivity was 1.234 S/m， which were 3.8-fold and 4.8-fold those of the gel without PPy/CNF， respectively. Meanwhile， this composite conductive gel exhibited outstanding adhesion to diverse substrates and reliable strain-sensing capability. It could still maintain favorable flexibility and stable conductive capacity even at an ultra-low temperature of -40 ℃. |
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