聚合物_石墨导电纳米复合材料研究进展

《聚合物_石墨导电纳米复合材料研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Vol38No1012化工新型材料NEWCHEMICALMATERIALS第38卷第10期2010年10月基金项目:中国工程物理研究院科学技术发展基金资助课题项目编号:2008B0302027作者简介:陈星运1983-男在读硕士从事高分子功能材料方面的研究。联系人:贺江平博士副研究员。舒远杰博士研究员。聚合物/石墨导电纳米复合材料研究进展陈星运12贺江平1舒远杰11中国工程物理研究院化工材料研究所绵阳6219002西南科技大学材料科学与工程学院绵阳621010摘要石墨是近几年国内外研究的热点无机层状材料之一它与聚合物有效复合形成的纳米复合材料是一类具有广阔应用前景的新型材料

2、。从石墨的应用形式、聚合物基体的种类、复合材料的制备方法几个方面概述了聚合物/石墨导电纳米复合材料的研究进展及其发展趋势。关键词聚合物石墨导电纳米复合材料Progressofstudyonpolymer/graphiteconductivenanocompositesChenXingyun12HeJiangping1ShuYuanjie11InstituteofChemicalMaterialsChinaAcademyofEngineeringPhysicsMianyang6219002SchoolofMaterialsScienceandEngineeringSouthw

3、estUniversityofScienceandTechnologyMianyang621010AbstractGraphiteisoneofhottestinorganiclayermaterialsrecentlyandpolymer/graphitenanocompositesformedfrompolymerandgraphitearealsonovelmaterialswithattractiveapplicationprospect.Thecurrentsituationaboutpolymer/graphiteconductivenanocomposites

4、includingcharacteristicsofgraphitetypesofpolymersandpreparationmethodswerereviewedandthedevelopingprospectsaboutthiskindofnanocompositesinfuturewereintroduced.Keywordspolymergraphiteconductivingnanocomposite聚合物基导电复合材料是聚合物与导电的聚合物或无机物通过物理或化学方法复合而得到的多相复合材料。与传统的导电材料金属相比聚合物基导电复合材料具有重量轻、易加工、耐腐蚀以

5、及电阻率可在较大范围内调节等特点且用途广泛如表1所示。表1聚合物基导电复合材料的种类及用途种类体积电阻率/cm用途聚合物基体1013绝缘体材料半导电性复合材料1071010传真电极板、静电记录纸、感光纸等抗静电复合材料104107电波吸收件、导电轮胎、防爆电缆等导电复合材料100104CV电缆、导电薄膜等高导电复合材料10-3100印刷电路、电极板、电磁屏蔽材料、导电胶粘剂等用于制备这种复合材料的导电无机物通常有:石墨、炭黑、碳纤维等碳类材料和金、银、铜等金属类材料以及经金属化处理的无机粉末或无机纤维1。其中石墨除了具有良好的电学性能还具有极高的化学稳定性、耐腐蚀、耐磨擦和

6、导热性能。不仅如此石墨还具有独特的层状结构。将层状石墨剥离成纳米厚度薄片为高径厚比的导电填料和低逾渗值的复合材料的制备提供了可能。因此近年来石墨与聚合物复合制备导电纳米复合材料受到全球研究人员的广泛关注。特别是由碳单层构成的石墨烯的发现和人们对其各种优良性质的认识更是激起了石墨材料相关研究的新热点。本文从复合材料中石墨的应用形式、采用的聚合物基体和?春喜牧现票阜椒ㄈ龇矫娓攀隽司酆衔?石墨导电纳米复合材料研究的最新进展情况。1复合材料中纳米石墨的应用形式石墨是具有共价键、金属键的混合晶体具有层状结构且层与层以很弱的范德华力相结合。这种独特的结构使石墨具有金属光泽和接近金属的

7、电导率室温下约2.5105S/m。石墨层上没有任何基团而且层间距很小仅为0335nm。因此聚合物很难进入普通石墨层间与其实现纳米级别的复合。因此在复合之前要对石墨进行预处理2常用的处理方法为氧化插层和加热膨胀制得的石墨分别称为膨胀石墨和氧化石墨。11膨胀石墨在一定的条件下使反应物如酸、碱、卤素的原子或单个分子进入石墨的层间空隙并与碳网平面形成层间化合物插入层间化合物的石墨在隔氧条件下遇到高温800第10期陈星运等:聚合物/石墨导电纳米复合材料研究进展1000左右时层间化合物分解膨化产生一种沿石墨层间C轴方向的推力使