电纺膜由单根纤维组成,其电导率受电子在其上传输的难易程度的影响。 尽管电纺纳米纤维可以由导电材料制成,但是由于其更大的柔韧性,还经常使用在聚合物基体中包含导电材料的复合材料。 与均质固体导电材料不同,形成膜的纤维的物理排列和质量也会对其导电性产生影响。
纤维复合材料的载荷系数
大多数导电材料是不可电纺的,并且它需要可电纺形成纤维的载体。制备导电纤维的最直接方法是用导电材料负载可电纺聚合物以形成复合纤维。然而,由于导电材料被非导电聚合物基质隔开,因此在导电性可检测到增加之前,可能需要最小负载的导电材料。 Wang等人(2012)证明了这一点,其中电纺聚苯乙烯膜中多壁碳纳米管(MWCNT)的负载量少于3%,对膜的电导率没有显着影响,直到达到5%至10%的增加为止。可检测到电导率增加。在芯-壳纤维中也发现了相同的阈值载荷因子,其中最小载荷对于确保导电芯材料之间的接触是必需的[Miyauchi et al 2010]。考虑到导电材料受约束且更多地位于芯-壳纤维中,可以预期的是,用于导电的阈值加载因子较低。在Wang等人(2014)的研究中,核芯壳纤维中的MWCNT被聚偏二氟乙烯(PVDF)壳包围,测得的电导率为1 x 10-14 S / cm,仅载有0.6 wt%的MWCNT。在1.4 wt%MWCNT负载下记录的最大电导率为1 x 10-5 S / cm,MWCNT负载的进一步增加并未导致电导率的任何增加。这远低于混纺纤维中5%的负载量。