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作为物联网的触角,传感器迎来了新的发展机遇。而随着可穿戴行业的发展,电阻式柔性应变传感器在人体穿戴实时监测、机器人仿生皮肤、医学健康跟踪、运动肢体捕捉以及生产振动检测等领域展现出广阔的应用前景。聚合物导电复合材料是电阻式柔性应变传感器最常用的应变传感的核心材料,具有柔性好、应变检测范围大以及成本低的优势。在对聚合物导电复合材料常用导电机理、导电填料、聚合物基体以及不同制备工艺进行了归纳和分析后,发现目前的柔性导电高分子复合材料作为柔性应变传感材料,一直以来面临着使用寿命较短的问题,在长期应变传感下,复合材料会出现应变传感不稳定,材料结构塌陷或断裂。因此,本文具体通过对比筛选性能良好的多壁碳纳米管(MWCNTs),并与硅橡胶(HTV)、甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)、天然橡胶(NR)混合制备成柔性高分子导电复合材料,本论文具体研究如下:(1)制备了 HTV/MWCNTs导电复合材料,对比了三种长度相同,管径不同的MWCNTs对HTV聚合物基体各项性能的改善,对HTV/MWCNTs的性能进行研究。通过测试HTV/MWCNTs的力学性能、体积电阻率、拉伸及压缩应变传感性能、不同环境温度拉伸应变传感性能以及损耗因子等分析了三种不同管径的MWCNTs对复合材料的影响。发现三种MWCTs中,管径最小的TNIM1与HTV制得的复合材料机械性能、电学性能均优于其他两种MWCNTs,当TNIM1的填加量为10份时,复合材料的体积计电阻率为0.147kΩ·cm,弹性模量为9.65MPa。在研究不同管径MWCNTs的HTV/MWCNTs时发现,管径越小,损耗因子越小,MWCNTs填加量越大,损耗因子越大,其复合材料耐疲劳性越差。在拉伸以及压缩应变传感测试中,HTV/MWCNTs拉伸100%应变,在2万次循环拉伸传感中,电阻持续下降,拉伸1万次后,电阻下降平缓,压缩应变传感电阻变化也如此。作为柔性应变传感器,长期稳定工作有待提高。(2)制备了 MVQ/CCB/MWCNTs复合材料,通过分析机械性能、电学性能以及SEM发现双组分的导电填料能够大幅提高复合材料导电性能,零维导电炭黑和一维多壁碳纳米管构成的协同导电网络更稳定。通过长期循环压缩测试发现MVQ作为压缩应变传感器的FCPCs弹性基体,在110万次压缩下能够稳定的进行应变传感工作,并且在不同环境温度下,压缩传感的峰值电阻保持基本稳定。(3)制备了 NR/CCB/MWCNTs复合材料,通过拉伸应力松弛、电学性能的测试发现双组分导电填料使复合材料在拉伸应力松弛中获得更稳定的电阻和拉伸应力,在CCB:MWCNTs填加量为30:2份,体积电阻率达到了4.6kΩ·cm,拉伸应变100%时,拉伸应力稳定在1MPa。作为拉伸应变传感器的FCPCs,通过2万次循环拉伸应变传感测试,发现CCB:MWCNTs填加量为30:4的复合材料拉伸应变传感稳定性和线性度更好。总结以上实验发现MWCNTs作为导电填料,管径越小的MWCNTs逾渗阈值越小;CCB与MWCNTs双组分的导电填料更易获得导电性能较好的复合材料;用于压缩应变传感器的FCPCs,MVQ作为弹性基体耐疲劳性更好,长期压缩应变传感性能更稳定;用于拉伸应变传感器的FCPCs,NR作为弹性基体在长期拉伸应变传感工作中传感性能更稳定。