导电高分子材料综述

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1、课题名称：导电高分了•材料的研究进展及发展趋势检索主题词：异电高分子材料检索工具：万方数据知识服务T•台检索途径及步骤：登录学校阁15馆网站，从“中文资源"分类中找到“万方数据资源（主网站）”，选择“商级检索”，规定好想要检索的文献类型，出版时M，主题等进行检索。导电高分子材料的研究进展及发展趋势综述高紂12082012012247曹凯摘要：介绍了导电高分了•材料的类型，分析了导电材料的导电机理，对艽在实际中的应用进行了研究和总结，丼且在此基础上展望了异电高分子材料的未来发展趋势。关键词：导电；高分子材料；机理；应用；发展引言：近年来，导电髙分子

2、的研究取得了较人的进展，科学家对M:合成、结构、导电机理、性能、应用等方面经过多年的研究，已成为一门相对独立的学科。按导电性质的不同，导电高分子材料分为复合型和结构型两种。前者是利用向高分子材料屮加人各种导电填料来实现导电，而后者是通过改变高分子结构來实现导电。在社会的发展中，需要这种材料的地方有很多，这也使得对进行加工和应川的研究受到了人们着重地关注。1异电高分子材料分类按照材料的结构与组成，可将异电高分子材料分为两人类。一类是复合型异电高分子材料，另一类是结构型（或本征型）导电高分子材料。l.i复合型导电高分子材料复合型导电高分子材料是将各种

3、导电性物质以不同的方式和加T工艺（如分散聚合、层积0合、形成表jflf电膜等）填充到聚介物某体中而构成的材料。儿乎所冇的聚介物都可制成复合型异电高分子材料。W—•般的制备方法是填充高效导电粒子或异电纤维，如填充各类金属粉末、金属化玻璃纤维、碳纤维、铝纤维、不锈钢纤维及锰、镍、铬、镁等金属纤维。复合型导电高分子材料在技术上比结构型导电高分子材料具有更加成熟的优势，用量最大最为普及的是炭黑填充型和金属填充型。1.2结构型导电高分子材料结构型（又称作本征型）导电高分子是指那些高分子材料本身或经过掺杂后其有导电功能的聚合物。这种高分了材料木身具冇“固有”

4、的导电性，由其结构提供导电载流了，一旦经掺杂后，电导率可人幅度提高，甚至可达到金属的导电水〒。从导电吋载流子的种类來看，结构型导电萵分子材料又被分为离子型和电子型两类。离子型导电菇分了通常又称为窈分子固体电解质，它们导电时的载流了主要是离了。电了型导电高分了•指的是以井轭高分了为主体的导电高分子材料。导电时的载流子是电子（或空穴），这类材料是n前肿界导电高分子中研究开发的重点。2电高分子材料的导电机理2.1复合型髙分子材料导电机理复合型导电高分子材料导屯性主要取决于填料的分散状态”j。根据渗流理论，原来孤立分散的填料微粒在体积分散达到菜一临界含量

5、以后，就会形成连续的导电通路。这时离子处于两种状态，一是离子问发生物理接触，屯荷载流子可在连续的导体内流动；二是离子间冇粘接剂薄层存在，以致载流了•木身被激活而运动。兌合型导电高分了材料实际上耑要的既不是填料分而不开的集团状分布，也不足粒子被牯接剂严密包裹呈亙相孤立隔离的分布，而应该足既能一定程度的分散乂能形成网络的分介。材料成分起决定性作用。另外填料粒子的分散状态及艽与聚合物某体的相互作用也决定丁fi合材料的导电性。只冇填料粒了能较好地分散，卫能形成三维网状结构或蜂從状结构时，材料才能具有良好的异电性。2.2结构型高分子材料导电机理其导电机理主

6、要是通过聚合物分子屮的电子叮域（结构屮带旮共轭双键.耵键电子作为载流子）引人导电性基团或者掺杂一些其它物质通过电荷变换形成导电性。异电高分子材料具有易成型、质景耗、柔软、耐腐蚀、低密度、高弹性，具杏优良的加工性能，可选择的电导率范围宽，结构易变和半导体特性，旦价格便立等特点。导电聚合物不仅在国比经济、工业生产、科学实验和円常生活等领域具奋极人的应川价值，而且孕育的巨人潜在商机已使许多企业家将目光聚焦于导电高分子产品的丌发和应用研究上。3.1显.示材料电解合成的异电高分子材料在电化学掺杂时会伴随着颜色的变化，利用这一特性可以将其用作变色器材。这一类

7、导电高分子能够进行电化学脱掺杂和再掺杂，并且发生还原可逆的电化学反应，通过电化学掺杂4以使导屯高分子材料变为绝缘体，鉍化掺杂又可以使其变为导体，外且材料的导电性会随着掺杂与脱掺杂的程度不同而相皮变化。通过对施加电兒的控制就可以使导电高分子材料在导体、半导体和绝缘体之间变化，并且随着导电度的变化，导电高分子材料的光学特性也会随之变化，根据这个特性，可以将导电高分子材料用作V示材料。这类变色功能高分了材料还吋以作为节能玻璃窗的涂层，在炎热的夏天它会阻止太阳能热辐射到室内和汽车内，保持内部的凉爽舒适。此外，这类材料还在显示元件、仪器仪表等方面有广泛的应

8、用。3.2电池如前所述，导电高分子其有可逆的电化学氧化还原特性，而且还有对密度小、室温电导率大和比表⑻积较大等特点，所以它可以作为电池极