导电高分子复合材料.

抗静电方法： 将产生的静电 适时导走，避 免静电积累。
导电高分子复合材料的应用:2
导电胶
近几年,铅锡焊料是印刷线路板和表面组装技术中的连 接材料,其中含铅在40%左右。铅既危害人体健康,也污 染环境。对电子产品及制造过程中所使用的有毒重金属 如铅等,美国1992年开始禁用,日本规定2001年限制使用 铅;欧洲也明确规定2004年停止使用。 导电型胶粘剂,简称导电胶,是一种既能有效地胶接各种 材料,又具有导电性能的胶粘剂。导电胶作为一种新型 的复合材料其应用日益受到人们的重视,有着广阔的市 场前景和发展潜力。
隐身技术是当今军事科学的重要技术之一，是国 家军事实力的重要标志。 隐身材料是指能够减少军事目标的雷达特征、红 外特征、光电特征及目视特征的材料的系统。 自从导电聚合物一出现，导电聚合物作为新型的 有机和聚合物雷达波吸收材料称为导电聚合物领 域的研究热点和导电聚合物实用化的突破点。 导电高聚物是巡洋导弹可控头罩的首选隐身材料。
3.影响导电性能的主要因素
导电填料的形状
导电填料的性质
因素
导电填料的用量
制备工艺
4.导电高分子复合材料的应用
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导电高分子复合材料的应用:1
抗静电
抗静电的必要性： 电绝缘的聚合物，在 许多应用环境中产生 静电作用，如塑料梳 子产生头发竖立，合 成纤维制成的衣服产 生放电，吸尘器外壳 吸附大量灰尘，电视 屏幕吸附灰尘，电视 何收音机干扰，有些 场合静电泄漏甚至会 产生严重火灾或爆炸 事故。
导电高分子复合材料
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前言
高分子材料一般作为绝缘材料使用 如电线的绝缘层等。 如果高分子材料能象金属一样导电，我们 生活将会发生什么变化呢？
录
目
Contents
05
02 03 04
01
导电高分子材料的基本概念
导电高分子复合材料的组成
影响导电性能的主要因素
导电高分子复合材料的应用
导电高分子复合材料的发展趋势
为什么高分子材料一般是绝缘的？
传统的高分子是以共价键相连的一些大
分子，组成大分子的各个化学键是很稳 定的，形成化学键的电子不能移动，分 子中无很活泼的孤对电子或很活泼的成 键电子，为电中性，所以高分子一直视 为绝缘材料。
高分子材料有可能导电吗？
H－C≡C－H
10－8～10－7 S/m
Ti(OC4H9)4 Al(C2H5)3
碳系填料
石墨百度文库
石墨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。
碳系填料
炭黑
炭黑为最为普遍的功能性补强填料。炭黑粒子越小，即单位 体积胶料的炭黑粒子越多，炭黑粒子间接触的几率越大或粒 子间间距越小，电阻越小，导电性越好。在粒径相同的炭黑 中，高结构炭黑的导电性好，这是高结构炭黑具有较多链枝 ，从而形成较多链枝交织的导电通道所致。炭黑表面挥发物 或残留焦油状物多会在炭黑表面形成绝缘膜而降低炭黑导电 性。将这类炭黑在真空或惰性气体中进行加热处理以除去表 面绝缘膜，会使其导电性提高。表面粗糙度越大的炭黑导电 性越好，这是因为在炭黑用量相同的胶料中，粗糙炭黑粒子 间接触的几率比光滑炭黑粒子间大。
聚合物基体
用作纳米石墨／聚合物导电复合材料基体的聚合物可 分为导电聚合物和非导电聚合物两大类。 当前对PAN 、聚吡咯(PPy)、聚乙炔等导电聚合物与纳 米石墨的复合研究得较多。这主要是由于纳米石墨和 导电聚合物共轭结构的导电协同作用在增强基体导电 性的同时又可实现结构的增强。非导电聚合物基体中 大部分为热塑性树脂，如聚苯乙烯、聚氯乙烯㈨、聚 丙烯、PMMA等，它们与纳米石墨形成的复合体系都 可达到很低的逾渗值。而以热固性树脂为基体的研究 较少，现有的研究主要以环氧树脂为基体。
温度
10－3～10－2 S/m
1974年日本筑波大学H.Shirakawa（白川英树）在合成聚乙炔的 实验中，偶然地投入过量1000倍的催化剂，合成出令人兴奋的 有铜色的顺式聚乙炔薄膜与银白色光泽的反式聚乙炔。有机高 分子不能作为导电材料的概念被彻底改变。
世纪发现——导电高分子材料
G. MacDiarmid 艾伦· 马克迪尔米德
H.Shirakawa 白川英树
J.Heeger 艾伦· 黑格
1.导电高分子材料的基本概念
通常，以电阻值1010欧姆厘米为界限，在此界限 以上为绝缘高分子材料，在其以下统 称为导电高分 子材料。材料的导电性是由于材料内部存在的带电粒 子的移动引起的。这些带电粒子可以是正、负离子， 也可以是电子或空穴，通常称为载流子。载流子在外 加电场的作用下沿电场方向移动，就形成电流。材料 导电性的好坏与物质所含的载流子的数目及其运动速 度有关，载流子的浓度和迁移率是表征材料导电的微 观物理量。
何为导电高分子复合材料？
高分子材料本身不具有导电性，但在加工成 型时通过加入导电性填料，通过分散复合、层基 复合、表面复合等方法，使制品具有导电性。导 电填料在复合型导电高分子中起提供载流子的作 用，它的形态、性质和用量直接决定材料的导电 性，常用的有金粉、银粉、铜粉、镍粉、钯粉、 钼粉、钴粉、镀银二氧化硅粉、镀银玻璃微珠、 炭黑、石墨、碳化钨、碳化镍等等。
导电高分子复合材料的应用:2 导电填料可以很大 的提高线分辨率,更 能顺应高的I/O密度; 此外它还有固化温 度低、简化组装工 艺等优点,因此发展 迅速。 现已广泛应用于电 话和移动通讯系统, 广播、电视、计算 机行业,汽车工业; 医用设备,解决电磁 兼容( EMC) 等方 向。
导电高分子复合材料的应用:3
导电高分子复合材料的导电机 理
导电填料
聚合物基体
2.导电高分子复合材料的组成
高分子基体材料 导电填充材料 其他助剂
导电高分子 复合材料的 组成
碳系填料
石墨烯
单原子厚度的二维碳原子晶体，被认为是富勒烯、碳纳米 管(CNT)和石墨的基本结构单元，具有特殊的电学特性， 在电子器件领域很有发展潜力。通过氧化石墨烯后逐步沉 积，并在水流作用下实现有序的瓦片式堆叠，即定向流动 组装，得到了高强度的韧性氧化石墨烯薄膜。这种纳米有 序结构薄膜材料可用于可控透气性膜、电容器、分子探测 及微电子等诸多领域。同时，依托其具有的丰富表面官能 团，经化学改性后，可实现与树脂、陶瓷、金属等基体的 复合。