导电高聚物的应用及发展趋势.pdf

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1、2015年第8期物理通报物理·技术·应用导电高聚物的应用及发展趋势刘俊娟(河北师范大学附属民族学院河北石家庄050091)物理·技术·应用魏增江(石家庄理工职业学院河北石家庄050091)(收稿日期：2015—03—19)摘要：介绍了导电高聚物材料的特点、分类及其应用领域，并对导电高聚物的发展前景进行了展望关键词：导电高聚物复合型结构型有两种_3“]：一种是将亲水性聚合物或结构型导电1导电高聚物材料的特征高分子与基体高分子进行共混，另一种则是将各种自1977年，百川I英树与A．MacDiarmid和A．导电填料填充到基体高分子中，如填充各类金属粉Heeger合作，通过掺杂使聚乙炔的电导率提高了

2、12末、金属化玻璃纤维、碳纤维、铝纤维及镍、铬、镁等个数量级，达到了10。(Q·cm)～，变成了良导体，从金属纤维．复合型导电高分子材料具有以下特点：而出现了导电聚合物．所谓导电聚合物(导电高分(1)省力、经济，成型制品和屏蔽化一次完成；(2)无子)是由具有共轭兀一键的高分子经化学或电化学需二次加工，无需特殊设备；(3)屏蔽性能长期稳“掺杂”使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材定、安全可靠．料[1]．导电高分子除了具有高分子的结构特征外，还2．2结构型导电高聚物材料由“掺杂”而引入的一价对阴离子(P一型掺杂)或对结构型导电高分子是带有共轭双键的结晶性高阳离子(n一型掺杂)构成．所以，通常导电高

3、分子是聚物，是指高分子材料本身或经过掺杂后具有导电由高分子链结构和与链非键合的一价阴离子或阳离功能的聚合物．这种高分子材料本身具有“固有”的子共同组成]．因此，导电高分子不仅具有由于掺杂导电性，由其结构提供导电载流子，一旦经掺杂后，而带来的金属高电导率和半导体的特性，还具有高电导率可大幅度提高，甚至可达到金属的导电水分子的可分子设计结构多样化、可塑性和耐腐蚀的平．结构型导电高分子材料又被分为离子型和电子特点，称为一类新的有机导体．型两类．它们的载流子分别为离子和电子(或空穴)，这类导电聚合物具有低密度、易加工成型、易导电性2导电高聚物材料的分类能等优点．最早发现的结构型导电高聚物是掺杂聚按照材

4、料的结构与组成，可将导电高聚物材料乙炔，在随后的研究中科研工作者又相继开发了聚分为两大类：一类是复合型导电高聚物材料，另一吡咯、聚对苯撑、聚噻吩、聚对苯撑乙烯撑、聚苯胺等类是结构型(或本征型)导电高聚物材料．导电高分子l5]．2．1复合型导电高聚物材料3导电高聚物材料的特性及应用复合型导电高分子材料是将各种导电性物质以不同的方式和加工工艺填充到聚合物基体中而构成导电高聚物材料的优良特性，使其在很多方面的材料．复合型导电高分子所采用的复合方法主要都有广泛的应用．*河北省高等学校科学技术研究指导项目“侧基取代有机共轭聚合物中极化子动力学的研究”，项目编号：Z2014034；河北师范大学科学研究基金

5、项目“侧基取代有机共轭聚合物中极化子动力学的研究”。项目编号：L2012Q18作者简介：刘俊娟(1982一)，女，硕士，讲师，主要研究物理课程与教学论和从事高聚物的研究．通讯作者：魏增江(1981一)，男，硕士，讲师，主要研究物理课程与教学论和从事高聚物的研究．一127—2015年第8期物理通报物理·技术·应用3．1电导体化学掺杂可以使导电高分子材料变为绝缘体，氧化通用高分子材料与各种导电性物质，如金属掺杂可以使其变为导体，并且材料的导电性会随着粉、炭黑等通过填充复合、表面复合等方式可以制成掺杂与脱掺杂的程度不同而发生相应变化，而其光导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物等]．经过复合学性质也会随其

6、发生相应的变化Ll。。，根据这个特得到的导电硅橡胶与金属导体相比具有：优良的加性，可以将其作为显色材料．工性能；柔软，耐腐蚀，低密度，高弹性；电导率可选3．6电池择的范围宽等优点．例如导电胶粘剂在印刷线路板、导电高分子具有可逆的电化学氧化还原特性，键盘开关、混合式集成电路、小片粘合等电气、电子而且还有相对密度小、室温电导率大和比表面积较有关的产业部门已广泛应用．大等特点，所以它可以作为电池极好的电极材料．比3．2电磁屏蔽材料如聚毗咯有较高的掺杂程度和较强的稳定性，并且导电高分子室温电导率可在绝缘体一半导体一对电信息的变化也十分敏感．用导电高分子材料做金属态范围内变化，具有高电导的导电高分子可用

7、成的二次电池具有易生产加工成膜、可绕曲、小型轻于电磁屏蔽、防静电、分子导线等技术上．例如，质量便、能量高等特点．例如用问苯二酚糠醛生成的水凝轻、耐腐蚀的导电塑料代替金属作为电子产品的外胶和有关聚合物制备具有高能量密度的双层电容器壳可以有效的起到电磁屏蔽作用]，电磁屏蔽主要或用CO作电极的电池l1用来防止高频电磁场的影响，从而有效地控制电磁4导电高聚物材料的发展趋势波从某一区域向另一区域进行辐射传播