导电织物的制备方法研究进展

导电织物的制备方法研究进展

聚噻吩类导电聚合物的研究进展

聚噻吩类导电聚合物的研究进展 姓名:丁泽 班级:材化12-3 学号:1209020302

摘要 π-共轭聚合物被认为是很有发展前景的材料,因为它拥有独特的光电特性,可以被广泛的应用于太阳能电池(PSCs),电致变色器件,传感器,聚合物发光二极管(PLEDs)等各种领域。这些电活性与光活性聚合物通常是基于噻吩,吡咯,苯,芴或咔唑等芳环、芳杂环等单元的聚合物。在大量的电致变色材料中,噻吩类聚合物由于它们的高电子导电性和好的氧化还原特性,以及在可见与红外区域,快的响应时间,显著地稳定性和高的对比率而成为一类重要的电致变色共轭聚合物。更重要的是,通过聚合物链结构改动,噻吩类聚合物拥有容易的禁带可调性,可展示不同的电致变色特性。 关键词:π-共轭聚合物;电化学聚合;共聚;导电聚合物;

一、导电聚合物简介 1.1导电聚合物的分类 导电高分子材料包括结构型导电高分子材料和复合型导电高分子材料两大类型。 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(如分散聚合、层积复合、形成表面电膜等)填充到聚合物基体中而构成的。该类材料通常是填充高效导电粒子或导电纤维,较普及的是炭黑填充型和金属填充型。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。 结构型(又称作本征型)导电聚合物是指聚合物本身具有导电性或经掺杂处理后具有导电性的聚合物材料。这种高分子材料本身具有“固有”的导电性,由其结构提供载流子,一经掺杂,电导率可大幅度提高,甚至可达到金属的导电水平。如聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚苯硫醚、聚对苯撑等均属于结构型导电高分子材料(如图1-1)[1]。结构型导电聚合物是目前导电聚合物研究领域的重点。

电子封装用导电胶的研究进展与应用

电子封装用导电胶的研究进展与应用 摘要:随着微电子工业的发展,导电胶替代传统的锡铅焊料已经成为一种发展趋势。本文介绍了导电胶的组成和分类、导电机理及国内外导电胶的研究现状和发展方向。着重介绍了各向异性导电胶(ACAs)的研究现状和未来的发展。 关键词:各向异性导电胶;电子组装;研究发展。 The Recent Development and Application of Anisotropic Conductive Adhesives for Eletronic Packaging Abstract: As the development of electronic industry, conductive adhesives have been a good alternative available to replace traditional Pb/Sn solder. This paper introduces the ingredients and classification of conductive adhesives, as well as the electric conduction mechanism and the recent research progress and development. This paper highlights the recent research progress and future development. Keywords: ACAs, Electronic Packaging, Research Progress. 1 引言 随着科技发展,电子产业突飞猛进,但是它给人带来便利的同时也给人带来了危害。如许多电子电气产品中铅、镉、汞、六价铬、聚溴联苯(PBB)和聚溴二苯醚(PBDE)等是多种有毒有害物质。其中作为焊接用的锡铅焊料就是污染源之一。1986—1990 年, 美国通过了一系列法律禁止铅的应用, 瑞典政府提议在2001 年禁止在电路板上使用含铅焊膏, 日本规定2001年限制使用铅。[1]欧盟 1998年 4月提出的WEEE /Ro HS指令,已于 2003年 2月 13日生效。该指令要求进入欧盟的电子、电气产品须满足以下要求:(1)有毒有害物质, 包括铅、镉和汞等,含量不能超过法律规定值; (2)废弃物的处理要符合法律规定,否则不能进入欧盟市场。[2,3] 此外,随着电子产品向小型化、便携化方向发展。器件集成度的不断提高,传统的Pb/Sn焊料存在一系列材料及工艺问题,已经不能满足工艺要求,迫切需要开发新型连接材料。目前,各国都在抓紧研究Pb/Sn合金焊料的替代品。 其中,在微电子组装领域,导电胶膜是代替传统的Pb/Sn焊料的选择之一。与传统的Ph/Sn焊料相比,导电胶可以制成浆料,实现很高的线分辨率,而且导电胶工艺简单,易于操作,可提高生产效率,同时也避免了锡铅焊料中重金属铅引起的环境污染。 2 导电胶的组成 导电胶一般由预聚体、稀释剂、交联剂、催化剂、导电填料以及其他添加剂组成。 其中预聚体作为主要组分含有活性基团,为固化后的聚合物基体提供分子骨架。预聚体也是粘结强度的主要来源。导电胶的力学性能和粘结性能主要是由聚合物基体决定。稀释剂的作用是用来调节体系粘度,使之适合工艺要求。稀释剂

聚苯胺的制备与导电性的观察

实验七:聚苯胺的制备与导电性的观察 姓名:辛璐学号:PB09206226 日期2011年11月10日 目录 1.1前言﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P2 2.1关键词﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 3.1实验中的具体概念及部分产品的说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P2 3.1.1.共轭聚合物﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 3.1.2.化学氧化聚合﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 3.1.3.电化学聚合﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 4.1实验的具体说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 4.1.1对于功能高分子材料的认识和发展过程﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P2 4.1.2对于共轭化合物的具体说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 4.1.2.1共聚化合物作为导电聚合物使用的普遍缺﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 4.1.2.2聚苯胺具有的优点﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 4.1.2.3聚苯胺的应用 4.1.3 :本实验制备原则的部分说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P2 4.1.3.1化学氧化聚合的一些条件 4.1.3.2本反应采用的方式 4.1.3.3对于聚苯胺溶解性的部分说明 4.1.3.4对于聚苯胺导电性的影响因素﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P3 5.1实验的仪器药品以及其物理常数﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P3 5.1.1实验仪器 5.1.2实验药品 5.1.3物理常数 6.1实验的具体步骤﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P4 6.1.1溶液聚合法 6.1.2乳液聚合法 7.1实验现象以及实验中出现现象及其本质的解释说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P5-P6 8.1 思考题与解答﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P6 附录 9.1 对于部分相关药品及专业名词的查找﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P7 9.1.1苯胺﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P7-P8 9.1.2聚苯胺﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍p8 9.1.3十二烷基苯磺酸﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P9 9.1.4 二甲苯﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P10

导电高分子材料的应用、研究状况及发展趋势(精)

导电高分子材料的应用、研究状况及发展趋势 熊伟 武汉纺织大学化工学院 摘要:与传统导电材料相比较 , 导电高分子材料具有许多独特的性能。导电高聚物可用作雷达吸波材料、电磁屏蔽材料、抗静电材料等。介绍了导电高分子材料的结构、种类及导电机理、合成方法、导电高分子材料的应用、研究现状及发展趋势。 关键字:导电高分子分类制备现状 Abstract : Compared with conventional conductive materials, conductive polymer material has many unique properties. Conducting polymers can be us ed as radar absorbing materials, electromagnetic shielding materials, antistatic materials. Describes the structure of conductive polymer materials, types and conducting mechanism, synthesis methods, the application of conductive poly mer materials, research status and development trend. Keywords : conductive polymer categories preparation status 1 导电高分子的结构、种类 按照材料结构和制备方法的不同可将导电高分子材料分为两大类 :一类是结构型 (或本征型导电高分子材料,另一类是复合型导电高分子材料 [3]。 结构型导电高分子材料是指高分子本身或少量掺杂后具有导电性质的高分子材料。 根据加入基体聚合物中导电成分的不同 , 复合型导电高分子材料可分为两类 :填充复合型导电高分子材料和共混复合型导电高分子材料 [5]。

什么是深隆导电胶以及它的研究现状

什么是深隆导电胶以及它的研究现状 北京瑞德佑业王雅蓉I8OOII3O8I2 1 SLONT 深隆导电胶的研究现状 1.1纳米SLONT 深隆导电胶 目前广泛应用于SLONT 深隆导电胶中的导电填料一般为C 、Au 、Ag 、Cu 和Ni 等。Au 的导电性能较好,并且性能稳定,但其价格较高;Ag 的价格比Au 低,但在电场作用下会产生迁移等现象,从而降低了导电性能和使用寿命;Cu 、Ni 价格低廉,在电场作用下不会产生迁移,但温度升高时会发生氧化反应,导致电阻率增加;碳粉在长时间高温条件下使用时容易形成碳化物,致使电阻变大、导电性能下降,并且其受环境影响较大。纳米碳管具有较强的力学性能,将其作为导电填料,可以明显增加SLONT 深隆导电胶的拉伸强度(1 700 MPa );另外,纳米碳管的管状轴承效应和自润滑效应,使其具有较高的耐摩擦性、耐酸碱性和耐腐蚀性能,从而提高了含纳米碳管SLONT 深隆导电胶的使用寿命和抗老化性能[1-2] 。 [3] 制备了导电性能极好的双组分纳米银/碳复合管SLONT 深隆导电胶。研究结果表明:该SLONT 深隆导电胶的体积电阻率低于10 -3 Ω·m ,剪切强度高于150 MPa ,剥离强度高于35 N/cm ;与传统导电银粉胶粘剂相比,该SLONT 深隆导电胶可节省银原料30%~50%. [4] 等制备了以碳纳米管和镀银碳纳米管为导电填料的各向同性SLONT 深隆导电胶(ICA )。研究结果表明:以碳纳米管作为导电填料,当准(碳纳米管)=34%时SLONT 深隆导电胶的最低电阻率为 2.4×10 -3Ω·cm ,当准(碳纳米管)=23% 时SLONT 深隆导电胶的剪切性能最好;以镀银碳纳米管为导电填料,当准(镀银碳纳米管)=28% 时,SLONT 深隆导电胶的最低电阻率为2.2×10 -4Ω·cm ;当SLONT 深隆导电胶中分别填充碳纳米管和镀银碳纳米管时,SLONT 深隆导电胶的抗老化性能均较好,在85 ℃/RH85% 环境中经过1 000 h老化测试后,SLONT 深隆导电胶的体积电阻率和剪切强度的变化率均低于10%. [5] 等研究了碳纳米管用量对SLONT 深隆导电胶性能的影响。结果表明:当准(碳纳米管)=0.1%~5% 时,SLONT 深隆导电胶电阻的变化与填料用量没有直接的关系;当准(碳纳米管)=1% 时,SLONT 深隆导电胶的导电效果最好;当温度为199 ℃、准(碳纳米管)=2.5% 时,电阻率达到最低值(为1.5×10 -4Ω·m )。 1.2复合SLONT 深隆导电胶 复合型导电高分子材料已发展成为一种新型的功能性材料,在抗静电、电磁屏蔽、导电、自动控制和正温度系数材料等方面具有广阔的应用前景,其市场需求量不断增大。 [6] 等采用无钯活化工艺在环氧树脂(EP )粉末上形成活性点,利用化学镀法成功制备出新型外镀银铜/EP 复合导电粒子,其电阻率为 4.5×10 -3Ω·cm ,可以作为各向异性SLONT 深隆导电胶的导电填料(代替纯金属导电填料)。 [7] 等制备出一种新型低熔点各向异性SLONT 深隆导电胶。研究结果表明:该SLONT 深隆导电胶的电阻低于10 mΩ,而传统SLONT 深隆导电胶的电阻则低于l 000 mΩ;该SLONT 深隆导电胶可以在电流密度为10 000 A/cm 2的条件下使用;高压蒸煮试验前后,SLONT 深隆导电胶的电阻和电流密度均没有发生变化,而剪切强度的变化率为23% 。1.3紫外光固化SLONT 深隆导电胶 紫外光(UV )固化SLONT 深隆导电胶是近年来开发的新品种。与普通SLONT 深隆导电胶相比,其将紫外光固化技术与SLONT 深隆导电胶结合起来,赋予了SLONT 深隆导电胶新的功能,并扩大了SLONT 深隆导电胶的应用范围。该SLONT 深隆导电胶具有固

导电纤维和织物

导电纤维:通常把电阻率小于107 W/cm的纤维定义为导电纤维。 织物抗静电性能的测试方法:(1)半衰期法(2)摩擦带电电压法(3)电荷面密度法(4)极间等效电阻法(5)脱衣时的衣物带电量法(6)工作服摩擦带电量法。 (1)半衰期法:试样在高静电场中带电稳定后,测定电压衰减一半所需时间,本方法操作简便,数据重现性好,非破坏性测量,但衰减不符合指数规律,与测试电压密切相关。 (2)摩擦带电电压法:一定张力下,试样与标准布进行摩擦,测试其最高电压与平均电压,本方法所用试样小,接触压力不充分,误差较大。 (3)电荷面密度法:试样经过摩擦后投入法拉弟筒,测试电荷面密度。本方法较好反应实际的穿着特点,能反映织物起电时的电晕放电能力,适于加入导电丝的抗静电织物的测试,但易受人为因素及其在静电电位序列中位置影响。 (4)极间等效电阻法:织物试样与接地导电胶版良好接触,按规定间距和压力将专门的电极夹持于试样,经短路放电后施加电压,据电流值求得极间等 效电阻(W)。在定电压下测出流过样品的电流,从而求得极间等效电阻。 对静电性能均匀的静电泄漏型织物测量效果好。 (5)脱衣时的衣物带电量法:按特定方式将工作服与化纤内衣摩擦后脱下工作服,投入法拉第筒,求得带电量(mC/ 件)。此法的测试对象限于服装,且对内衣材质未作规定,摩擦手法难于一致,缺乏可比性。 (6)工作服摩擦带电量法:用内衬锦纶或丙纶标准布的滚筒烘干装置对工作服试样摩擦起电15 min,投入法拉第筒,测得工作服带电量(mC/ 件)。导电纤维的用途:导电纤维主要用于防静电障害、防电磁辐射,制作无尘、无菌衣,以及防爆工作服、防静电过滤袋、电磁波屏蔽罩、防微波工作服等。 导电纤维的分类:金属系导电纤维、碳黑系导电纤维、导电高分子性纤维和金属化合物型导电纤维。各种纤维的加工方法如下: 金属系导电纤维:这类纤维是利用金属的导电性能而制得的,主要方法是直接拉丝法,将金属线反复过模具、拉伸,制成直径4~16μm 的纤维。主要金属有不锈钢、铜和铝。其他的方法还有切削法,将金属直接切削成纤维状的细丝。金属纤维一般不单独使用,而与普通纤维混纺制成导电织物。再一种方法是金属喷涂法。它是将普通纤维先进行表面处理,再用真空喷涂或化学电涂法将金属沉降在纤维表面,使纤维具有金属一样的导电性。 碳黑系导电纤维:①掺杂法:将碳黑与成纤物质混合后纺丝,碳黑在纤维中成连续相结构,赋予纤维导电性能。这种方法一般采用皮芯复合纺丝,既不影响纤维原有的物理性能,又使纤维具有导电性能。 ②涂层法:涂层法是在普通纤维表面涂上碳黑,涂层方法可以采用粘合剂粘合在纤维表面,或者直接将纤维表面快速软化并与碳黑粘合。这种方法的缺点是碳黑容易脱落,手感亦不好,碳黑在纤维表面不易分布均匀。 ③纤维的碳化处理:有些纤维,如纤维素纤维、沥青系纤维等,经碳化处理后,纤维的主链为碳原子,从而使纤维具有导电能力。 导电高分子性纤维:①导电高分子材料的直接纺丝法:直接纺丝法一般采用湿法纺丝,如将聚苯胺配成浓溶液在一定的凝固浴中拉伸纺丝,苯胺在酸性介质中用氧化剂、过硫酸铵、氧化聚合得到聚苯胺,中性的聚苯胺是绝缘体,聚苯胺经掺杂质酸后即成导电高聚物。

有机导电聚合物研究进展a

有机导电聚合物研究进展 1 导电聚合物 各种人造聚合物俗称为塑料或化纤,天然聚合物主要有蛋白质和树脂等。上述有机固体通常是绝缘体,而增强它们的电导率是一个非常吸引人的研究领域。因为这类材料成本低廉、重量轻,更重要的是,可以把聚合物的可塑以及柔韧等优良机械特性与通常只有金属才具备的高电导特性结合在一起,从而将应用范围大大拓宽。 1977年,白川英树在一次聚乙炔合成的实验中,意外地加入了过多的催化剂(齐格勒—纳塔催化剂,以1963年诺贝尔化学奖得主Ziegler 和Natta命名,其作用是定向催化——用于严格控制聚合物的空间结构)。不料,在反应器中生成了一种光亮的反式聚乙炔薄膜。如果将薄膜暴露于卤族Br2或I2蒸汽,生成物的电导率可以提高1012倍[1],从此有机物不能导电的观念被打破。 2000 年度诺贝尔化学奖授予了三位致力于导电聚合物研究的科学家,他们是美国物理学家艾伦·黑格(Alan Heeger)、化学家艾伦·麦克迪尔米德(Alan MacDiarmid )和日本化学家白川英树(Hideki Shirakawa )。这是对导电聚合物研究的充分肯定。 导电聚合物根据材料的组成可以分成复合型导电聚合物材料和本征型导电聚合物材料两大类[2-4]。复合型导电聚合物材料是由普通高分子结构材料与金属或碳等导电材料,通过分散、层合、梯度复合、表面镀层等复合方式构成。其导电作用主要通过其中的导电材料来完成。本征型导电聚合物材料也被称为结构型导电聚合物材料,其高分子本身具备一定的导电能力,这种导电聚合物如果按其结构特征和导电机理还可以进一步分成:载流子为自由电子的电子导电型聚合物和载流子为能在聚合物分子间迁移的正负离子的离子导电型聚合物。 在电子导电聚合物的导电过程中,载流子在电场的作用下能够在聚合物内定向移动形成电流。电子导电聚合物的共同结构特征是分子内有大的线性共轭π电子体系,给自由电子提供了离域迁移条件,故又称为共轭聚合物。作为有机材料,聚合物是以分子形态存在的,其电子多为定域电子或具有有限离域能力的电子。π电子虽然具有离域能力,但它并不是自由电子。当有机化合物具有共轭结

关于导电高分子材料的研究进展

湖北汽车工业学院 本科生课程论文 《新材料导论》 论文题目关于导电高分子材料的研究进展学生专业班级 学生姓名(学号) 指导教师(职称) 完成时间

关于导电高分子材料的研究进展 摘要:与传统导电材料相比较,导电高分子材料具有许多独特的性能。导电高聚物可用作雷达吸波材料、电磁屏蔽材料、抗静电材料等。介绍了导电高分子材料的概念、分类、导电机理及其应用领域,综述了近些年来国内外科研工作者对导电高聚物的研究进展状况并对其发展前景进行了展望。 关键词:导电高分子;功能材料;导电机理;应用;述评。 自从1976年美国宾夕法尼亚大学的化学家MacDiarmid领导的研究小组首次发现掺杂后的聚乙炔(Polyacetylene,简称PA)具有类似金属的导电性以后,人们对共轭聚合物的结构和认识不断深入和提高,新型交叉学科)))导电高分子领域诞生了。在随后的研究中科研工作者又逐步发现了聚吡咯、聚对苯撑、聚苯硫醚、聚噻吩、聚对苯撑乙烯撑、聚苯胺等导电高分子。导电高分子特殊的结构和优异的物理化学性能使它成为材料科学的研究热点,作为不可替代的新兴基础有机功能材料之一,导电高分子材料在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导线和分子器件,以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术上有着广泛、诱人的应用前景。到目前为止,导电高分子在分子设计和材料合成、掺杂方法和掺杂机理、可溶性和加工性、导电机理、光、电、磁等物理性能及相关机理以及技术上的应用探索都已取得重要的研究进展。本文介绍了导电高分子的结构特征、导电机理及其应用领域,综述了近些年来导电高分子材料研究领域的进展状况。 1 导电高分子材料的分类 高分子导电材料通常分为复合型和结构型两大类: ①复合型高分子导电材料。 由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。 ②结构型高分子导电材料。 是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系,在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电,电导率一般在半导

导电胶的研究进展

导电银浆、导电橡胶、导电胶水、导电膏、导电银胶、导电塑料、导电、导电胶带、ad导电胶、3M 导电胶、导电漆、导电泡棉、导电布、导电油墨、导电胶、AD导电胶、导电胶膜、导电胶料、医用导电胶、硅脂导电胶、环氧导电胶、导电胶现货、导电胶点胶机、导电银胶,导电环氧胶,导电硅胶,导电密封胶,导电胶泥,导电银浆,导电铜胶,石墨导电胶,EMC胶,电磁屏蔽胶,银导电胶,铜导电胶,银镀玻璃微珠导电胶,晶振导电胶,高温导电胶,低温导电胶,阻燃导电胶,耐腐导电胶,导电铜箔,导电铝箔,导电泡棉,铝箔麦拉胶带,半导电胶条,导磁胶。 北京瑞德佑业I8OOII3O8I2 OIO-6253897I Pb/Sn焊料是印刷线路板上基本的连接材料,SMT(Surface Mount Technology)中常用的也是这种材料。随着电子产品向小型化、便携化发展,器件集成度的不断提高,迫切需要开发新型的连接材料和方法。从20世纪90年代初到现在,IC上的I/O数已经从500个发展到1 500个,预计到2005年将达到3 800个,到2008年将达到4 600个。高的I/O密度要求连接材料具有很高的线分辨率。Pb/Sn焊料只能应用在0.65 mm以下节距的连接,已经不能满足工艺的需要。Pb/Sn连接工艺中温度高于230℃,产生的热应力也会损伤器件和基板。另外,Pb是有毒的重金属元素,不少国家已经对电子工业用铅提出明确规定:日本和欧洲分别要求在2001年和2004年停止铅的使用。在这一压力下,发展无铅连接材料已经成为必然[1~2] 。 与Pb/Sn合金相比,SLONT 深隆导电胶中使用的是金属粉末导电,这样可以使连接的线分辨率有很大提高,更能适应高的I/O密度。SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶的涂膜工艺简单,固化温度低,可以有效地提高工作效率。由于SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶基体是高分子材料,可以用在柔性基板上,适应电子产品小型化、轻型化的要求[3~5] 。1994年在柏林召开的第一届电子生产中粘合剂连接技术国际会议(InternationalConference on Adhesive Joining Technology inElectronics Manufacturing)上,就已经指出了SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶代替Sn-Pb合金的必然趋势[3] 。 1SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶分类 SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶可以分为各向同性(ICAs IsotropicConductive Adhesives)和各向异性(ACAs AnisotropicConductive Adhesives)两大类。前者在各个方向有相同的导电性能;后者在XY方向是绝缘的,而在Z方向上是导电的[6~10] 。通过选择不同形状和添加量的填料,可以分别做成各向同性或各向异性SLONT 深隆导电胶。图2为两类SLONT 深隆导电胶连接原理示意。 由于组成的不同,SLONT 深隆SLONT 深隆导电胶分为室温固化、中温固化(<150oC)和高温固化(150~300oC)。室温固化需要的时间太长,需数小时到几天,工业上很少应用。高温固化速度快,但在电子工业中,温度高会对器件的性能产生影响,一般避免使用。中温固化一般需数分钟到一小时,应用最多。

导 电 聚 苯 胺 的 化 学 合 成 及 导 电 性 能

导电聚苯胺的化学合成及导电性能 魏渊石圆圆罗亚茹刘正伦 (广州大学化学化工学院化工系) 摘要导电聚苯胺是结构和性能最稳定的导电高分子材料, 有较广泛的应用前景。本实验用化学氧化合成方法,研究了氧化剂种类、用量以及介质酸的浓度等因素对苯胺聚合反应及产物性能的影响,并运用四探针法在电阻率测试仪上完成了PAn的电导率测试。 关键词导电聚苯胺,化学合成,掺杂,电导率 前言传统的有机化合物由于分子间的相互作用弱,一般皆认为是绝缘体。因而过去一直只注重高分子材料的力学性能和化学性能。20世纪50年代初人们发现有些有机物具有半导体性质;60年代末又发现了一些具有特殊晶体结构的电荷转移复合物;70年代初发现了具有一定的导电性的四硫富瓦烯一四睛代对苯醒二甲烷(TTF一TCNQ)。1977年人们发现:聚乙炔化学掺杂后电导率急剧增加,可以达到金属秘的导电性能。此后人们开始关注高分子材料的导电性,逐渐开发出各种导电性高分子材料,如聚乙炔、聚毗咯、聚噬吩和聚苯胺等。直到1984年聚苯胺才被MacDiarmid等人重新开发,他们在酸性条件下制备了高电导率的聚苯胺;1987年,日本桥石公司和精工电子公司联合制得了用聚苯胺为电极制成的钮扣式二次电池作为商品投向市场,使聚苯胺很快成为导电高分子中的研究热点[1]。 本实验采用盐酸进行掺杂,使苯胺氧化聚合为聚苯胺,而且就氧化剂的种类与用量、介质酸的浓度等因素对苯胺聚合产物的产率和导电性能的影响等进行了探究。 其聚合反应历程如0.1所示【2】

图0.1 Radical reaction course of PANI polymerization 聚合反应可以分为三步:链引发、链增长和链终止。首先,苯胺被慢速氧化形成阳离子自由基,苯胺阳离子自由基的形成是决定反应速率主要的一步。接着,这个自由基阳离子可能失去质子或电子,与苯胺单体结合生成一个苯胺的二聚体,这种结合主要是以头尾相连接的方式结合,二聚体一旦形成,就可以被氧化剂迅速的氧化成醒亚胺结构,这是因为它的氧化潜能低于苯胺的氧化潜能。二聚体的形成是反应的关键步骤,接着另一个苯胺单元可能亲核性的进攻被氧化的二聚体形成三聚体,这个过程就像形成的二聚体一样,不需要氧化两个苯胺分子随着氧化单元逐步加到二聚体上,所产生的齐聚物更易被氧化,更易于接受苯胺单体的亲核性进攻。链增长以头一尾结合的方式进行着,一旦这种结构的浓度足够大,它就可能被氧化,并与剩余的苯胺单体反应,直到高分子量的聚合物形成。在链增长阶段,放出大量的热,使反应发生自加速的现象而迅速进行,随后反应迅速进入链终止阶段。这个过程可能会因放热而难以控制,导致分子量分布加宽,聚合物缺陷增多,严重影响产物的电导率。由此可见,低温聚合有利于延缓终止的时间,使分子量较大、分子链较长,而较长的共轭有利于载流子的传输,从而具有较高的电导率。【3】 但本实验研究过程是在室温下进行。 1 实验部分 1.1 原料 过硫酸铵、盐酸等为分析纯试剂;苯胺、重铬酸钾等为化学纯试剂;其中苯胺在使用前蒸馏至完全无色;实验用水为去离子水。 1.2 实验仪器设备 SDY—型数字式电阻率测试仪,BS600L电子天平,DF一1型集热式磁力搅拌器,SHE 一D(III)循环水式真空泵,Z一88电热恒温真空干燥箱,三口烧瓶,冷凝装置,耐酸滤过漏斗,烧杯、容量瓶若干 1.3 聚苯胺(P An) 的合成

1导电塑料的研究进展

1导电塑料的研究进展

导电塑料的研究进展 摘要: 概述了导电塑料的导电原理,阐明了导电塑料的种类和影响导电的因素,分析了不同导电塑料的制备方法、工艺研究等,最后综述了导电塑料的应用领域以及发展趋势, 并进行了展望。 关键词: 导电塑料;导电原理;制备方法;应用 导电塑料广泛应用于半导体、防静电材料、导电性材料等领域,可分为结构型和填充型。结构型导电塑料是高聚物本身或经掺杂之后具有导电性的材料,而填充型导电塑料是本身不具有导电性,但通过加入导电性填充物获得导电性的材料,它是由电绝缘性能较好的合成树脂、塑料和具有优良导电性能的填料及其它添加剂通过混炼造粒, 并采用注射、压塑或挤出成型等方法制得。目前90 %以上导电塑料属于复合型。本文综述的是复合型导电塑料。导电填料一般选用纤维状与片状导电材料,包括金属纤维、金属片材、导电碳纤维、导电石墨、导电炭黑、碳纳米管、金属合金填料等。其中导电炭黑和碳纤维是应用最广的两种导电填料。常用的合成树脂有聚乙烯( PE) 、聚丙烯( PP) 、聚苯乙烯( PS) 、聚碳酸酯( PC) 、乙烯2醋酸乙烯共聚物( EVA) 、丙烯腈2丁二烯2苯乙烯共聚物( ABS) 、尼龙( PA) 、聚酯 (PET) 、聚苯醚(PPO) 、聚硫醚( PPS) 和高性能热塑性塑料合金等。 1 导电塑料的导电原理 1. 1 渗滤理论

复合材料的电导率在一定导电填料浓度范围内的变化是不连续的,在某一温度下材料电阻率会发生突变,表明此时导电粒子在聚合物基体中的分散状态发生了突变 ,即当导电填料达到一定值时,导电粒子在聚合物基体中形成了导电渗滤网络,导电粒子的临界体积分数称为渗滤阀值。 1. 2 有效介质理论 有效介质理论是处理二元无规对称分布体系中电子传输行为的有效方法,无规非均匀复合材料的每个颗粒看作处于相同电导率的一种有效介质中。导电填充粒子能填充满复合材料中所有的空穴和空间,并且绝缘相具有高的绝缘性。 1. 3 量子力学隧道理论 在二元组分导电复合材料中,当高导组分含量较低(在渗滤阀值附近) 时,隧道导电效应对材料的导电行为影响较大。材料导电依然有导电网络形成的问题,但不是靠导电粒子直接接触来导电,而是电子在粒子间的跃迁造成的。隧道效应 能合理地解释聚合物基体与导电填料呈海岛结构复合体系的导电行为。量子力学隧道导电理论能与许多导电复合体系的实验数据相符,证明是讨论和分析复合材料导电行为的有力工具。 2 复合型导电塑料的种类 2. 1 炭黑填充型导电塑料 炭黑是一种天然的半导体,其体积电阻率为0. 1~1 000Ω·cm。炭黑资源丰富、价格低廉,导电性能持久稳定,可大幅改善材料的导电性

GBT 12703织物抗静电测试方法汇总及分析

GBT 12703织物抗静电测试方法汇总及分析 静电测试包括危险静电源参数测试、材料和制品静电性能检测、易燃易爆物品静电感度的测试。表征材料和制品静电性能的主要参数有电阻率、泄漏电阻、电荷面密度及半衰期、摩擦带电电压及半衰期等。纺织材料静电性能的评价有电阻类指标(体积比电阻、质量比电阻、表面比电阻、泄漏电阻、极间等效电阻等),静电电压及其半衰期、电荷面密度等指标,以及吸灰试验、张帆试验、吸附金属片试验等简易测试方法得到的低精度指标。 GB/T 12703-1991织物静电测试方法简介了6种测试方法,GB/T 12703后期又于08到10年间陆续进行修订,修改为一共七种测试方法。但主要的测试方法大致未变。 A法(半衰期法):用+10 kV 高压对置于旋转金属平台上的试样放电30 s,测感应电压的半衰期(s)。FZ/T 01042《纺织材料静电性能静电压半衰期的测定》与之完全相同。此法可用于评价织物的静电衰减特性,但含导电纤维的试样在接地金属平台上的接触状态无法控制,导电纤维与平台接触良好时电荷快速泄漏,而接触不良时其衰减速率与普通纺织品类似,同一试样在不同放置条件下得出的测试结果差异极大,故不适合于含导电纤维织物的评价。日本1997年修订的JIS L1094“织物及び编织物の带电性试验方法”在文本中已列专门的条款指出此法不适合于评价含导电纤维织物的抗静电性能。 B法(摩擦带电电压法):试样(4块,2经2纬,尺寸4 cm×8 cm)夹置于转鼓上,转鼓以400 RPM的转速与标准布(锦纶或丙纶)摩擦,测试1min内的试样带电电压最大值(V)。除磨料规格、子样数等稍有差别外,FZ/T 01061《织物摩擦起电电压测定方法》与之相同。此法因试样的尺寸过小,对嵌织导电纤维的织物而言,导电纤维的分布会随取样位置的不同而产生很大的差异,故也不适合于含导电纤维纺织品的抗静电性能测试评价。 C法(电荷面密度法):试样在规定条件下以特定方式与锦纶标准布摩擦后用法拉第筒测得电荷量,据试样尺寸求得电荷面密度(μC/m2)。除在摩擦布规格、试样预处理、摩擦棒直径、摩擦次数等方面略有变化外,FZ/T 01069《织物摩擦带电电荷密度测定方法》与之相同。电荷面密度法适合于评价各种织物,包括含导电

功能高分子材料研究进展

功能高分子材料研究进展 摘要 功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支,它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术,它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。它主要包括化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电、磁功能高分子材料、声功能高分子材料、高分子液晶、医用高分子材料几部分,这一领域的研究主要包括研究分子结构、组成与形成各种特殊功能的关系,也就是从宏观乃至深入到微观,以及从半定量深入到定量,从化学组成和结构原理来阐述特殊功能的规律性,从而探索和合成出新的功能性材料。本文主要论述了在工程上应用较广和具有重要应用价值的一些功能高分子材料,如吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、光功能高分子、电功能高分子、医用功能高分子、液晶高分子、高分子功能膜材料等。 关键词:高分子材料;功能高分子;功能材料; Abstract Functional polymer materials is an important branch of polymer science, it is the study of various functional polymer molecular design and synthesis of relationship between structure and properties and application technology as a new material. its importance is that contains every kind of polymer has special function it light functional polymer materials mainly include chemical functional polymer materials electric magnetic functional polymer materials acoustic functional polymer materials, polymer liquid crystal sections medical polymer materials, the research of this field mainly includes the study of the function of the molecular structure and formation of various sorts of special relationship, which is from the macro and go deep into the micro, and from the quantitative and semi-quantitative into from the chemical composition and structure principle to explain the special function of regularity, to explore and this paper mainly discusses the synthesis of new functional materials. Keywords:high polymer materials; functional polymer; functional Materials;

织物静电性能及测试标准

抗静电纤维及面料测试标准 1 静电性能 导电纤维和抗静电纤维在静电指标上有较大的区别,以纤维比电阻为例,一般抗静电纤维都大于107Ω·cm , 导电纤维的比电阻一般都在106Ω·cm以下,见表1 表1 各种纤维的静电性能 纤维分类纤维比电阻(Ω·cm) 导电纤维 金属纤维10-3以下金属涂、镀层纤维10-5~10 金属化合物系导电纤维10-2~105炭黑系导电纤维10-2~106 抗静电纤维 抗静电剂共混纤维107~1010 抗静电剂表面改性纤维107~1012普通合成纤维1013以上 2 静电性能测试标准 分类评价项目标准编号标准名称适用范围 纤维 比电阻 (Ω·cm) GB/T 14342-1993 合成短纤维比电阻试验 方法。 本标准适用于聚酯(涤纶)、聚 酰胺(锦纶)、聚丙烯腈(腈纶)、 聚丙烯(丙纶)和聚乙烯醇缩 甲醛(维纶)等合成短纤维的 比电阻测定。 GB/T 12703.6-2010 纺织品静电性能评定 第6部分:纤维泄露电阻 本部分适用于各类短纤维泄 漏电阻的测定 FZ/T 54042-2011 导电涤纶牵伸丝 本标准适用于总线密度为 15dtex~165dtex、单丝线密 度3.0dtex~33.0dtex的复 合纺丝制成的圆形截面导电 涤纶牵伸丝。 织物表面电阻率 (Ω) GB/T 24249-2009 防静电洁净织物 本标准适用于在电子、半导 体、医药、食品等行业的洁 净室及相关受控环境使用的, 用以制成洁净室服装、帽子、 手套、鞋套等产品的织物EN 1149-1-2006 防护服静电特性第1部 分:表面电阻 AATCC 76-2005 织物表面电阻测试方法

导电聚苯胺的研究进展

导电聚苯胺的研究进展 摘要:导电高分子的出现打破了聚合物仅为绝缘体的传统观念。在众多的导电高分子中,聚苯胺是目前研究进展最快的导电高分子之一。介绍了聚苯胺的结构,性质,合成和掺杂,改性,并对其应用前景作了展望。 关键词:导电高分子;聚苯胺;改性 2000年10月10日瑞典皇家科学院授予美国Alan MacDiamid和Alan Heeger 教授及日本Hideki Shirakawa 教授2000年诺贝尔化学奖,以表彰他们开创了新的研究领域——导电高聚物。导电高聚物的出现不仅打破了聚合物仅为绝缘体的传统观念,而且对高分子物理和高分子化学的理论研究也是一次划时代的事件,为功能材料开辟了一个极具应用前景的崭新领域。最早发现的本征导电高聚物是掺杂聚乙炔(PA),在随后的研究中科研工作者又相继开发了聚吡咯(PPy)、聚对苯(PPP)、聚噻吩(PTh)、聚对苯撑乙烯(PPv)、聚苯胺(PAn)等导电高分子。人们对聚乙炔的研究较早,也最为深入,但由于它的制备条件比较苛刻,且它的抗氧化能力和环境稳定性差,给它的实用化带来了极大困难。在众多导电高分子中,聚苯胺以其良好的热稳定性、化学稳定性和电化学可逆性,优良的电磁微波吸收性能,潜在的溶液和熔融加工性能,原料易得,合成方法简便,还有独特的掺杂现象等特性,成为现在研究进展最快的导电高分子材料之一。 1 聚苯胺的结构 聚苯胺是典型的导电聚合物,常温下一般呈不规则的粉末状态,具有较低的结晶度和分子取向度。与其它导电高聚物一样,它也是共轭高分子,在高分子主链上形成一个电子离域很大的p-π共轭。1987 年,MacDiarmid[1]提出了后来被广泛接受的苯式-醌式结构单元共存的模型,两种结构单元通过氧化还原反应相互转化。即本征态聚苯胺由还原单元: 和氧化单元: 构成,其结构为: 其中y值用于表征聚苯胺的氧化还原程度,不同的y 值对应于不同的结构、组分和颜色及电导率,完全还原型( y = 1) 和完全氧化型( y = 0) 都为绝缘体。在0 < y < 1 的任一状态都能通过质子酸掺杂,从绝缘体变为导体,仅当y = 0.5 时,其电导率为最大。y值大小受聚合时氧化剂种类、浓度等条件影响,与其它导电高聚物相比,聚苯胺的结构具有如下特点:

导电高分子材料的研究进展及应用

导电高分子材料的研究进展及其应用 谢恺201007010127 10化工(1)班 一、导电高分子材料的研究进展 按照材料结构和制备方法的不同可将导电高分子材料分为两大类:一类是结构型(或本征型) 导电高分子材料,另一类是复合型导电高分子材料。 1.1 结构型导电高分子 结构型导电高分子材料是指本身具有导电性或经掺杂后具有导电性的聚合物材料,也称作本征型导电高分子材料,是由具有共轭∏键或部分共轭∏键的高分子经化学或电化学“掺杂”,使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材料,如聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PAn)、聚乙炔(PA)等。不需掺杂的结构型导电高分子材料至今只有聚氮化硫一类,而大多数均需采用一定的手段进行掺杂才能具有较好的导电性。 在众多导电高分子中,聚苯胺由于原料易得、合成简便、耐高温及抗氧化性能良好 1.2 复合型导电高分子 复合型导电高分子材料是以高分子聚合物作基体,加入相当数量的导电物质组合而成的,兼有高分子材料的加工性和金属导电性。根据在基体聚合物中所加入导电物质的种类不同又分为两类:填充复合型导电高分子材料和共混复合型导电高分子材料. 填充复合型导电高分子材料通常是在基体聚合物中加入导电填料复合而成。根据导电填料的不同,填充型导电聚合物复合材料可分为炭黑填充型、金属填充型、纤维填充型等。 由炭黑填充制成的复合导电高分子材料是目前用途最广、用量最大的一种导电材料。复合材料导电性与填充炭黑的填充量、种类、粒度、结构及空隙率等因素有关,一般来说粒度越小,孔隙越多,结构度越高,导电值就越高。乙炔炭黑是人们常用的一种导电炭黑。焦冬生等研究了乙炔炭黑填充量对硅橡胶导电性能的影响。结果表明:试样体积电阻率随乙炔炭黑用量的增加呈现降低趋势,用量超过30份时,橡胶的体积电阻率迅速减小;当乙炔炭黑用量大于40份时,橡胶的体积电阻率下降趋缓,体积电阻率最小值不大于4.5Ω·cm。 1.3 离子液体在导电高分子中的应用 室温离子液体是由特定阳离子和阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的物质,它具有非挥发性、低熔点、宽液程、强的静电场、宽的电化学窗口、良好的导电与导热性、高热容、高稳定性、选择性溶解力与可设计性。这些特点促使对离子液体的研究和使用从最初的化学化工领域,迅速拓展到包括功能材料、能源、资源环境、生命科学在内的众多领域。 二、导电高分子材料的应用 2.1 导电高分子材料在医学工程中应用 塑料等高分子聚合物可以像金属一样导电,而且可以制作成各种特殊性能的新材料。目前导电高分子材料已悄然走进生物医学领域,是生物材料和组织工程学家关注的焦点。 聚吡咯(Polypyrrole,Ppy)是一种生物相容性较好的高分子。细胞外基质蛋白和生长因子不但可以通过侧链、配基以共价键结合Ppy的表面高分子基团上,而且通过离子键合掺杂的药物和生物活性分子还可通过电化学控制释放,实现生物分子定量释放表达,作用于细胞,以获得预期的细胞贴壁、增殖、分化性质,实现表面功能化、可控化。利用Ppy构建生物电活性涂层,可以通过掺杂分子和控制加电方式、电刺激强度以及作用时间提供局域定向电刺激,获得不同的表面特性。 2.2 导电液晶材料 液晶高聚物材料具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率以及良好的介电

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