填充型導(dǎo)電高分子基氣敏納米復(fù)合材料研究進(jìn)展

嚴(yán)磊，郭怡，楊麗菲，吳青峰，陳宇哲，卞軍，藺海蘭，王麗君，魯云

(1.西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，成都 610039； 2.千葉大學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院機(jī)械工程系，日本千葉 262-8522)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，揮發(fā)性有機(jī)氣體(VOC)的大量排放已經(jīng)給環(huán)境安全和人類健康造成了嚴(yán)重的危害，如何監(jiān)測和去除VOC氣體已經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)[1]。其中，氣體傳感器是監(jiān)測VOC最有效的裝置。

氣敏材料是氣體傳感器的關(guān)鍵性元件[2]。目前，已經(jīng)獲得廣泛研究的氣敏材料主要包括單一無機(jī)半導(dǎo)體材料(如SnO2等)、摻雜復(fù)合型半導(dǎo)體材料(如Pd-WO3等)、導(dǎo)體和半導(dǎo)體組合材料(如MOS場效應(yīng)晶體管等)、導(dǎo)電高分子氣敏材料[如聚苯胺(PANI)、聚吡咯等]和填充型導(dǎo)電高分子材料[如聚合物／炭黑(CB)體系]等。與傳統(tǒng)的無機(jī)半導(dǎo)體材料相比，填充型導(dǎo)電高分子基氣敏納米復(fù)合材料具有制備工藝簡單、成本低、選擇性好、工作溫度低等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為目前氣敏材料的研究熱點(diǎn)。通過在高分子材料中填充導(dǎo)電填料[如碳納米管(CNTs)和CB等]制備填充型導(dǎo)電高分子氣敏復(fù)合材料是主要的研究方向。筆者綜述了目前國內(nèi)外關(guān)于填充型導(dǎo)電高分子基氣敏納米復(fù)合材料導(dǎo)電逾滲及主要的填充體系(如CB體系、CNTs體系等)的相關(guān)研究進(jìn)展，并對研究現(xiàn)狀和未來的研究趨勢進(jìn)行分析和展望。

1 導(dǎo)電高分子材料的逾滲研究

對導(dǎo)電高分子材料的逾滲相關(guān)研究主要集中于逾滲理論和逾滲值的研究。

1.1 導(dǎo)電逾滲理論

導(dǎo)電逾滲是指材料的導(dǎo)電性能隨導(dǎo)電填料含量的增加呈現(xiàn)非線性的遞增，當(dāng)導(dǎo)電填料的含量達(dá)到某一臨界值時(shí)，材料的電性能發(fā)生急劇變化，而在此值之后，導(dǎo)電性能變化幅度減小，甚至不再變化[3]，這一現(xiàn)象稱為導(dǎo)電逾滲。導(dǎo)電逾滲值是研究導(dǎo)電高分子材料的重要指標(biāo)，也是利用材料導(dǎo)電性能變化來指示材料氣敏性能的重要指標(biāo)。目前，眾多學(xué)者通過對不同的復(fù)合體系進(jìn)行了研究，所建立的導(dǎo)電逾滲理論模型多種多樣，如從熱力學(xué)方面建立的Wessling動態(tài)模型及Nielsen模型、從導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面建立的Bueche模型和經(jīng)典導(dǎo)電逾滲模型Kirkpatrick-Zallen模型等。這些模型均有各自的適用范圍，因此還沒有一個得到廣泛認(rèn)可的導(dǎo)電逾滲理論模型[4]。

已有研究表明，導(dǎo)電高分子材料的逾滲與填料的形態(tài)和尺寸密切相關(guān)。 I. Balbeng等[5-6]提出，當(dāng)填料接近理想圓柱體時(shí)，填料的長度、直徑和復(fù)合材料的導(dǎo)電逾滲值有如下關(guān)系：

式中：δ——復(fù)合材料的導(dǎo)電逾滲值；

Vex——導(dǎo)電填料的排斥體積；

L，R——分別為導(dǎo)電填料的長度和直徑；

sinγ——有關(guān)纖維在體系中取向程度的參數(shù)。

由式(1)和(2)可知，含大長徑比的CNTs復(fù)合體系的導(dǎo)電逾滲值較低。

梁基照等[3]在Flory的凝膠化理論和Bueche的無限網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，從導(dǎo)電粒子之間與其它粒子接觸概率角度以及導(dǎo)電粒子的堆積情況(導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò))建立了如式(3)所示的模型，并且用高密度聚乙烯(PE-HD)／CB復(fù)合材料進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)該模型與實(shí)際值高度吻合。

式中：φc——逾滲值；

φm——導(dǎo)電粒子最大堆砌體積分?jǐn)?shù)；

f——導(dǎo)電粒子的配位數(shù)。

Sun Yao等[7]在 I. Balberg等提出的針對單一碳系導(dǎo)電填料填充聚合物體系的逾滲理論——排除理論的基礎(chǔ)上，建立了2種碳系導(dǎo)電填料填充聚合物體系的逾滲理論模型，如式(4)所示，熊卓越等[8]在Sun Yao的基礎(chǔ)上，提出了3種碳

系導(dǎo)電填料混雜填充聚合物共混體系的導(dǎo)電逾滲模型式，如式(5)所示：

式中：mA，mB，mC——分別為3種導(dǎo)電填料的添加量；

pC，A，pC，B，pC，C——分別為3種導(dǎo)電填料在其所選擇性分布的連續(xù)相聚合物中的逾滲值；

X——修正值，其值與體系分布情況有關(guān)，當(dāng)體系完全 符合體積站位效應(yīng)時(shí)，其值為0.7。

該團(tuán)隊(duì)通過研究CB、聚團(tuán)狀碳納米管(t-CNTs)和陣列碳納米管(a-CNTs)三種導(dǎo)電填料混雜添加聚碳酸酯(PC)／苯乙烯-丙烯晴共聚物(SAN)體系和PC／聚苯醚(PPE)體系進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)模型具有一定的普適性和實(shí)用價(jià)值，同時(shí)該模型一定程度上能夠預(yù)測3種導(dǎo)電填料填充聚合物共混體系的逾滲值。

1.2 導(dǎo)電逾滲值

填充型導(dǎo)電高分子基氣敏納米復(fù)合材料是將導(dǎo)電填料(如CNTs、金屬粒子、CB等)填充到高分子基體中制備的功能型復(fù)合材料體系。體系的導(dǎo)電能力由導(dǎo)電粒子提供，而影響體系導(dǎo)電性的因素有很多，其中與復(fù)合體系的氣敏性能密切相關(guān)的是復(fù)合體系的逾滲值。一般而言，逾滲值越低越好，所以如何降低復(fù)合體系的逾滲值是填充型導(dǎo)電高分子基氣敏納米復(fù)合材料研究的重點(diǎn)。李國杰[9]以不同粒徑的聚丙烯(PP)顆粒和CNTs復(fù)合制備了PP／CNTs復(fù)合材料，研究了復(fù)合材料的導(dǎo)電逾滲行為。發(fā)現(xiàn)隨著PP粒徑的增加，復(fù)合材料的逾滲值降低。因?yàn)樾×降腜P顆粒的比表面積較大，需要較多的CNTs去覆蓋，逾滲值較高。并且大粒徑PP顆粒制備的復(fù)合材料由于導(dǎo)電逾滲值較低，體系內(nèi)部導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)完善但薄弱，體系的溫敏性能比小粒徑PP顆粒制備的復(fù)合材料更好。Bao Yubin等[10]通過異質(zhì)凝聚法制備了聚苯乙烯(PS)／CB復(fù)合粒子，然后和PC粒子復(fù)合，制備出PS／PC／CB復(fù)合材料，由于PS和PC互補(bǔ)相容，迫使CB粒子分散在PS和PC界面處。當(dāng)PS含量在20%～50%時(shí)出現(xiàn)逾滲行為，其原因在于體系內(nèi)部PS和PC界面明顯，CB粒子優(yōu)先分散在界面處，大大有利于體系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完善。胡小寧等[11]將CB粒子分散在乙烯丙烯酸丁酯共聚物(EBA)／尼龍6 (PA6)不相容體系的界面處，降低了復(fù)合體系的導(dǎo)電逾滲值（5%）。S. D. Gaikwad等[12]通過不同的制備方法制備聚醚酮(PEK)／多層石墨烯或石墨納米片(GNP) (厚度為2～10 nm)復(fù)合材料，研究制備方法對復(fù)合材料的導(dǎo)電逾滲值的影響。該團(tuán)隊(duì)分別采用3種方法：方法一是采用熱壓法，即用行星球磨機(jī)將PEK和GNP研磨成粉體，然后在390℃，60 MPa條件下熱壓成型(自然冷卻)；方法二是采用冷壓法，即在室溫下，將球磨好的粉體材料在350 MPa壓力下保壓10 min；方法三是先采用溶液法制備PEK／GNP粉體，然后再熱壓成型。經(jīng)過電性能測試發(fā)現(xiàn)，方法三制備的復(fù)合材料的逾滲值在2.0%～2.5%之間，而方法一和方法二的逾滲值在1.25%左右。L. E. Levine等[13]采用熱壓法制備出一種具有隔離結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電復(fù)合材料。首先將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微粒和導(dǎo)電填料進(jìn)行充分混合，然后在壓力作用下將PMMA微粒壓制成型，導(dǎo)電填料分布在PMMA微粒之間的縫隙處，制備成導(dǎo)電PMMA復(fù)合材料。雖然隔離結(jié)構(gòu)賦予了導(dǎo)電復(fù)合材料優(yōu)良的逾滲行為，但因?qū)щ娏Ｗ雍突w間的結(jié)合力較差，復(fù)合材料的力學(xué)性能較差。謝苗苗[14]采用原位聚合法將改性后的多壁碳納米管(MWCNTs)均勻地分散在聚氨酯(PUR)基體中，復(fù)合材料的導(dǎo)電逾滲值達(dá)到0.7%，且復(fù)合材料的其它性能(如力學(xué)性能、流變性能)也得到了提高。董先明等[15]采用原位聚合法，研究了分子鏈柔性不同的聚合物基體對復(fù)合材料導(dǎo)電性能的影響。選取分子鏈柔性不同的三種聚合物：PMMA、聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)和聚甲基丙烯酸2-乙基己酯(PEHMA) (三者分子鏈柔性順序?yàn)椋篜EHMA＞PBMA＞PMMA)，分別填充CB，制備出PMMA／CB，PBMA／CB和PEHMA／CB三種導(dǎo)電復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)分子鏈柔性最低，即玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)最高的PMMA基體的導(dǎo)電逾滲值最低。

2 填充型導(dǎo)電高分子基氣敏納米復(fù)合材料填充體系的研究

導(dǎo)電填料填充高分子基氣敏納米復(fù)合材料是近年來新出現(xiàn)的氣敏材料，該材料具有制備成本低、氣體響應(yīng)度高、氣體選擇性強(qiáng)及使用條件廣泛等優(yōu)點(diǎn)，受到國內(nèi)外研究人員的關(guān)注。

2.1 CB填充體系

S. Ammu等[16]通過噴墨印刷法制備了纖維素／CNTs導(dǎo)電高分子復(fù)合材料，氣敏測試發(fā)現(xiàn)，其對有毒氣體如氯氣等有著較好的響應(yīng)行為。雖然該材料具有較好的重復(fù)性與選擇性，但其回復(fù)性與靈敏性較差，難以滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。Li Junrong等[17]采用原位聚合法將乙炔處理后的CB與聚苯乙烯(PS)復(fù)合制備了PS基導(dǎo)電復(fù)合材料。該復(fù)合材料在CB體積分?jǐn)?shù)為3.3%時(shí)達(dá)到逾滲值，同時(shí)復(fù)合材料對氯仿、苯、四氯化碳、丙酮等有機(jī)蒸汽具有良好的氣敏響應(yīng)性能。對氣敏響應(yīng)行為與CB含量的關(guān)系進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)CB體積分?jǐn)?shù)為10%左右，復(fù)合材料響應(yīng)率出現(xiàn)最大值。經(jīng)過動力學(xué)分析得出，當(dāng)CB含量較低時(shí)，隨基體膨脹導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)破壞概率增大；當(dāng)CB含量較高時(shí)，溶劑容易擴(kuò)散，導(dǎo)致基體膨脹，兩相競爭出現(xiàn)峰值關(guān)系。該復(fù)合材料對四氫呋喃(THF)、氯仿等有機(jī)蒸汽具有很好的響應(yīng)性，達(dá)到103～106，對甲醇、乙醇等蒸汽幾乎不具備響應(yīng)性能。因?yàn)門HF、氯仿等能與PS分子鏈形成較強(qiáng)的相互作用，即PS能較容易地吸附此類溶劑，從而發(fā)生基體膨脹，破壞CB導(dǎo)電通路。A. Marquez等[18]將CB和石墨與聚丁二烯通過熔融共混法制備出復(fù)合材料。結(jié)果表明，該復(fù)合材料對二甲苯、苯、乙烷、四氫呋喃等蒸汽具有良好的響應(yīng)性。隨吸附蒸汽時(shí)間的延長，復(fù)合材料的電阻值呈指數(shù)變化，在吸附氣體1.5 min后，材料的電導(dǎo)率降低了30%。Hu Jiwen等[19]通過乳液聚合法制備了含CB的水性聚氨酯(WPU)氣敏復(fù)合材料。發(fā)現(xiàn)在低濃度苯、甲苯、二甲苯等蒸汽中，復(fù)合材料也有響應(yīng)性。當(dāng)CB含量僅為3.5%時(shí)，響應(yīng)度隨蒸汽濃度呈線性變化，但不同蒸汽有不同的線性，故可以憑借此現(xiàn)象來區(qū)別不同溶劑。同時(shí)經(jīng)過高達(dá)5 000次的重復(fù)性測試發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料響應(yīng)性基本不變化，說明復(fù)合材料具有優(yōu)異的氣敏響應(yīng)重復(fù)性。Chen Shiguo等[20]將乳化后的CB通過原位聚合法填充到WPU中，制備了WPU／CB氣敏復(fù)合材料。結(jié)果表明，當(dāng)CB含量為0.7%時(shí)即出現(xiàn)逾滲行為。復(fù)合材料對極性和非極性溶劑蒸汽均有響應(yīng)，對氯仿蒸汽的響應(yīng)度能達(dá)到104～105，對乙醇蒸汽的響應(yīng)度為103～104。隨著CB含量增加，復(fù)合材料會出現(xiàn)負(fù)蒸汽系數(shù)(NVC)到正蒸汽系數(shù)(PVC)轉(zhuǎn)變過程，并從相似相容原理以及體積膨脹理論上解釋了復(fù)合材料的氣敏響應(yīng)機(jī)理。

2.2 CNTs填充體系

CNTs對某些氣體具有特殊的靈敏性。Zhou Chongwu等[21]發(fā)現(xiàn)，單壁碳納米管(SWCNTs)可以檢測和識別空氣中的NH3和NO2。但是純CNTs制作的氣敏材料，由于造價(jià)昂貴，氣敏恢復(fù)時(shí)間較長，難以廣泛應(yīng)用。而CNTs本身優(yōu)異的熱學(xué)、電學(xué)和力學(xué)性能適宜于做導(dǎo)電復(fù)合材料的導(dǎo)電填料，故以CNTs作為導(dǎo)電填料制備導(dǎo)電氣敏復(fù)合材料得到各界關(guān)注。S. Sattari等[22]采用溶液共混復(fù)合法將羧基化改性后的CNTs和PANI進(jìn)行復(fù)合制備了導(dǎo)電復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在甲烷氣體氛圍中，30 s即出現(xiàn)響應(yīng)行為。S. Badhulika[23]等采用電聚合法，將摻雜聚3，4-乙基二氧噻吩(PEDOT)的SWCNTs與PS復(fù)合制備氣敏材料，該材料可在室溫下檢測體積分?jǐn)?shù)為8×10-5的NH3，該傳感器對甲醇、乙醇和甲基乙基酮飽和蒸汽的檢測限濃度分別為1.3%，5.95%和3%。Li Yilong等[24]采用熔融共混法制備了聚乳酸(PLA)／PP／MWCNTs復(fù)合材料，該材料的逾滲值為0.5%～1%，通過氣敏檢測試驗(yàn)，該材料對二氯甲烷氣體的響應(yīng)度為158.98 (PLA∶PP=7∶3)，同時(shí)在經(jīng)過5次吸附和解吸附試驗(yàn)(氣體為二氯甲烷)，發(fā)現(xiàn)該材料具有優(yōu)異的重復(fù)響應(yīng)能力。武澤潤等[25]使用靜電紡絲技術(shù)將熱塑性聚氨酯(TPU)制成電紡絲纖維膜，然后用噴涂技術(shù)在其上面噴涂上石墨烯(G)-CNTs，制備出TPU／G-CNTs導(dǎo)電復(fù)合材料，并測試了材料的氣敏性能。發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料在丙酮蒸汽中具有高的靈敏度和響應(yīng)性，其響應(yīng)度達(dá)到140。通過氣敏穩(wěn)定性測試發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料在連續(xù)5次吸附-解吸附過程中，響應(yīng)度基本不變，具有較高的穩(wěn)定性。何洪[26]使用定向凝固干燥法制備出具有取向多孔結(jié)構(gòu)的WPU／CNTs復(fù)合材料，氣敏性能測試發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料的響應(yīng)度與CNTs含量呈峰值依賴關(guān)系，CNTs含量為5.5%的復(fù)合材料的氣敏響應(yīng)度最高。對苯、丙酮、四氫呋喃、三氯甲烷等有機(jī)溶劑進(jìn)行氣敏響應(yīng)測試，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料有著良好的響應(yīng)性能，在苯蒸汽中的響應(yīng)度為305，在氯仿蒸汽中的響應(yīng)度為176。Fan Qingqing等[27]利用CNTs懸浮液浸泡TPU絲，使CNTs粘附在TPU絲上，制備具有隔離結(jié)構(gòu)的氣敏復(fù)合材料。該復(fù)合材料在CNTs含量為0.8%時(shí)就可以達(dá)到復(fù)合體系的逾滲值，電導(dǎo)率為10-4S／cm，材料氣敏響應(yīng)時(shí)間為2～20 s，具有良好的氣敏性能。薛立娜[28]采用原位聚合法，利用過硫酸胺調(diào)控，制備出具有多級結(jié)構(gòu)的PANI／CNTs納米復(fù)合材料，該復(fù)合材料能檢測2×10-7～ 5×10-5(200 ppb～50 ppm)濃度范圍的NH3，且具有快速的響應(yīng)時(shí)間(85 s)和恢復(fù)時(shí)間(20 s)。筆者也在研究這一填充體系，在筆者的前期研究中[29]，采用溶液復(fù)合方法制備了TPU／CNTs導(dǎo)電納米復(fù)合氣敏材料，探索了CNTs的不同尺寸對復(fù)合材料氣敏性能的影響，結(jié)果表明，長度長的CNTs制備的復(fù)合材料具有更加優(yōu)越的氣敏恢復(fù)性能。

CNTs作為氣敏納米復(fù)合材料的導(dǎo)電填料，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能而具有獨(dú)特的優(yōu)勢，但是CNTs易于團(tuán)聚導(dǎo)致其分散能力較差。如何使CNTs在高分子內(nèi)部形成良好的分散，進(jìn)一步降低逾滲值是該體系未來的研究重點(diǎn)。

2.3 其它填充體系

李一龍等[30]通過熔融共混法制備了CB／苧麻纖維(RF)／PLA三元復(fù)合材料并與CB／PLA二元復(fù)合材料進(jìn)行對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在復(fù)合材料的氣敏響應(yīng)度、氣敏循環(huán)穩(wěn)定性等方面，三元復(fù)合材料均更加卓越。藍(lán)艷等[31]采用溶液-熔融共混法制備了TPU／PP／G三元復(fù)合材料，研究了復(fù)合材料的氣敏響應(yīng)性能，在二氯甲烷氣體中的響應(yīng)度為15.22，在乙酸乙酯、二甲苯等氣體中的響應(yīng)度較低，展現(xiàn)出較高的氣敏響應(yīng)選擇性，經(jīng)過在乙酸乙酯氣體中多次吸附與解吸附過程，復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性能。張楠[32]利用水熱合成法，在還原氧化石墨烯(RGO)上沉浸Fe2O3顆粒制備出RGO／Fe2O3氣敏材料，氣敏性能測試結(jié)果顯示，該材料在常溫下對NO2具有優(yōu)異的響應(yīng)性和靈敏度。業(yè)婧瑤等[33]在氧化鋅模板上制備出分級結(jié)構(gòu)的聚丙烯腈(PAN)微球，并測試了材料的氣敏性能。發(fā)現(xiàn)在室溫下，氨氣濃度為10-4(100 ppm)時(shí)，復(fù)合材料的靈敏度為157，是PAN的18倍，說明該方法制備的材料具有更為卓越的氣敏性能。J. H. Lee等[34]，通過紡絲涂覆技術(shù)，將6，13-雙(三異丙基硅乙基)戊二烯和PS復(fù)合，制備出有機(jī)半導(dǎo)體填充聚合物氣敏材料，并研究了該材料對NO2氣體的響應(yīng)性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該材料對NO2氣體具有優(yōu)異的響應(yīng)性能，NO2氣體濃度為10-5(10 ppm)時(shí)就有響應(yīng)行為，且重復(fù)性優(yōu)異。Liu Hu等[35]通過溶液法制備了具有NVC現(xiàn)象的TPU／G復(fù)合材料，用多種有機(jī)蒸汽測試了該復(fù)合材料的氣敏響應(yīng)能力，其響應(yīng)度分別為：環(huán)己烷11.2，四氯化碳8.96，丙酮6.06，乙酸乙酯5.11，并以基體膨脹理論解釋了響應(yīng)原因以及對不同蒸汽響應(yīng)能力不同的原因。Zheng Nan等[36]通過氣相分離和冷凍干燥法制備了具有多孔結(jié)構(gòu)的聚醚砜(PES)／GNP復(fù)合材料，當(dāng)GNP含量為0.52%時(shí)出現(xiàn)逾滲行為。通過氣敏測試，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料對多種蒸汽均有響應(yīng)能力(二氯甲烷8.4×103，丙酮5.6×102，四氫呋喃10.3，乙醇3.5)，且復(fù)合材料的響應(yīng)重復(fù)性良好。

3 結(jié)語

填充型導(dǎo)電高分子基氣敏納米復(fù)合材料作為新一代氣敏材料的研究熱點(diǎn)，具有工作條件低(常溫下即可工作)、制造成本低、響應(yīng)性高、選擇性以及化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，有望取代傳統(tǒng)氣敏材料，是當(dāng)前功能性材料的研究熱點(diǎn)。但目前對此材料體系的研究深度還不夠深入，體現(xiàn)在：(1)在導(dǎo)電逾滲理論方面，雖然有很多導(dǎo)電逾滲模型，但每種模型的適用局限性較大，且與實(shí)測值偏差較大；(2)在導(dǎo)電逾滲值方面，雖然從制備工藝、復(fù)合材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面均有一定研究，但是并不能較好地均衡在降低復(fù)合體系的逾滲值時(shí)同時(shí)確保復(fù)合材料的其它性能不受到較大損傷；(3)填充型導(dǎo)電高分子氣敏復(fù)合材料的氣敏性能基于復(fù)合材料的電性能變化，如何制備出既完善又容易被破壞和自修復(fù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)是該體系研究重點(diǎn)。無論是逾滲理論的探索、逾滲模型的建立還是對體系逾滲值的具體影響因素等方面，均需要社會各界更加深入的研究。(4)在復(fù)合材料的氣敏性能方面，填充型導(dǎo)電高分子氣敏復(fù)合材料的響應(yīng)度雖然高，但是在靈敏性、恢復(fù)性能上仍然不如半導(dǎo)體氣敏材料，而且對復(fù)合材料的氣敏響應(yīng)機(jī)理的研究不夠深入。隨著氣敏傳感領(lǐng)域的發(fā)展，對氣敏材料的綜合性能要求越來越高，填充型導(dǎo)電高分子氣敏復(fù)合材料的研究也將會愈發(fā)深入，在平衡復(fù)合材料的逾滲值、氣敏性及其它性能(如力學(xué)性能)等方面，更多更先進(jìn)的技術(shù)也將不斷出現(xiàn)。相信在不久的將來，填充型導(dǎo)電高分子氣敏復(fù)合材料將得到更廣泛的應(yīng)用。