导电材料的分类及在涂料领域的应用
常温导电的无机非金属材料

常温导电的无机非金属材料
常温下具有导电性的无机非金属材料主要包括一些特殊的陶瓷、金属氧化物和碳材料等。
这些材料在常温下具有较高的导电性能,可以应用于各种电学、磁学、光学和热学等领域。
以下是几类常温导电的无机非金属材料。
1.碳材料:碳材料是一类具有很高导电性的无机非金属材料,如石墨、碳纳米管、石墨烯等。
这些材料具有优异的导电性能和机械性能,广泛应用于超级电容器、锂离子电池、导电涂料等领域。
2.金属氧化物:一些金属氧化物在常温下具有导电性,如氧化铜、氧化铁、氧化铝等。
这些金属氧化物通常作为导电填料应用于各种复合材料、涂层和导电织物等领域。
3.高温超导材料:高温超导材料是一类在相对较高温度下具有零电阻的导电材料,如YBCO(钇钡铜氧化物)等。
这些材料广泛应用于超导电缆、超导磁浮、超导储能等领域。
4.某些特种陶瓷:某些特种陶瓷,如氧化物陶瓷、碳化物陶瓷和氮化物陶瓷等,具有较高的导电性能。
这些陶瓷材料通常应用于高温、高压、强腐蚀等特殊环境下的电学设备。
需要注意的是,虽然这些无机非金属材料在常温下具有导电性,但与金属材料相比,它们的导电性能仍然有所差距。
因此,在实际应用中,通常需要将这些材料与其他材料(如
金属)进行复合,以提高其导电性能和实用价值。
导电涂料的作用机理及应用

导电涂料的作用机理及应用李昕;郭建喜【摘要】导电涂料的应用日益广泛,通过阐述导电涂料的作用机理,介绍了各种导电涂料的最新研究进展.【期刊名称】《天津化工》【年(卷),期】2011(025)003【总页数】5页(P12-16)【关键词】导电涂料;作用机理;应用;发展趋势【作者】李昕;郭建喜【作者单位】海军工程大学天津校区帆缆涂料系,天津,300450;海军工程大学天津校区帆缆涂料系,天津,300450【正文语种】中文【中图分类】TQ630.1导电涂料是功能性涂料的一种,具有传导电流及排除累积电荷的作用,广泛应用于塑料,橡胶,合成纤维等的抗静电及电磁屏蔽。
1948年美国科学家研制的以银和环氧树脂制成的导电胶是目前公认的最早的导电涂料。
我国也在20世纪50年代开始研究和应用导电涂料。
经过近60年的发展,各国科学家对导电涂料的作用机理及配方进行了大量的研究工作,多种导电涂料已经工业化生产。
导电涂料是由成膜物质(粘结剂)、填料(包括颜料)、助剂及溶剂组成,至少有一种组分是具有导电性能的,以满足形成涂层后导电率在10-10S/cm以上的要求[1,2]。
导电涂料从其作用机理上分为本征型导电涂料及添加型导电涂料。
所谓本征导电材料,是指以导电高聚物为基本成膜物质,以高聚物自身的导电性使涂层电导。
而掺杂型导电涂料使以高分子聚合物为基础加入导电物质,利用导电物质的导电作用使涂层导电。
而随着世界各国对环保的重视,环保型导电涂料也越来越受到人们的重视。
本文主要介绍其最新研究进展。
本征型导电涂料是以导电高聚物为基本成膜物质,以高聚物自身的导电功能使涂层带电,也有学者称其为非添加型导电涂料。
导电聚合物分子本身提供导电载流子,包括聚电解质,共轭聚合物及聚合盐等。
按照量子力学的观点,具有本征导电性的聚合物具备两个条件:一是大分子的分子轨道能强烈的离域,二是大分子的分子轨道间能相互混合及重叠。
对于共轭链聚合物,本身能产生载流子,显示出独特的电性能,例如光电压效应,光导效应等。
各种导电炭黑的分类

导电炭黑的应用1 概述随着经济发展和技术进步,对导电性功能高分子材料的需求显著增长。
炭黑填充型(或称添加型)导电高分子材料,是指以普通高分子材料为基体或载体,与导电炭黑进行复合而制得的一种功能材料。
导电炭黑亦称特种炭黑或专用炭黑,因其性能优异、价格相对低廉,被导电和防静电行业广泛使用。
炭黑填充型导电高分子材料已逐步形成一个新兴的化工产业,包括功能高分子材料、特种和新型涂料、辐射交联材料、特种和新型橡胶塑料制品等十余类,日益受到人们广泛的关注,广泛应用于矿用管材、电缆屏蔽、活性炭加工、航天航空、电子电器、石油化工、交通车辆等国民经济诸多领域。
2 导电炭黑的种类部分炭黑生产商的主要导电炭黑牌号见表1。
表1 部分炭黑生产商的主要导电炭黑牌号近年来,临淄华光化工厂和九江亚米特石化有限公司一直致力于SHELL导电炭黑的研发,且兼顾了成本和性能的平衡,应用于不同的领域,SHELL导电炭黑的导电性能得到了广大用户的认可。
3 导电炭黑的应用领域导电炭黑是复合型导电材料的重要填料。
复合型导电材料一般根据其体积电阻率的大小划分为半导电体、防静电体、导电体、高导电体。
各类用途的体积电阻率列于表2炭黑填充型导电高分子材料主要作为防静电、半导电用途,其应用实例列于表3。
表2 高分子材料各类用途的体积电阻率表3 炭黑填充型导电高分子材料应用实例4 导电性的影响因素4.1 炭黑性能的影响将炭黑填充到高分子材料中,都会降低其体积电阻率,其降低程度取决于炭黑粒子性能及其填充量。
当炭黑的其他特性相同时,其原生粒子越细,原生聚集体越小,高分子混合物的体积电阻率就越低。
炭黑结构的增加,高分子混合物的体积电阻率将减小。
高导电性的炭黑基本性能必须是粒径小,比表面积大,结构高度发达,浮获π电子的杂质少,石墨化程度高和具有多孔性。
高分子材料中,炭黑含量的多少,直接影响到导电网络的形成,要赋予高分子材料导电性,其炭黑含量必须达到临界浓度。
不同的导电炭黑在同一高分子材料中的临界浓度不同。
常用的三类无机纳米材料导电粉

常用的三类无机纳米材料导电粉1. 金属系导电粉末:如银粉,铜粉,镍粉等。
银粉毋庸置疑导电性最好,化学性质稳定,防腐蚀性强。
但价格稍贵,主要用于重要的军事领域。
铜粉具有低廉的成本,但极易氧化,导电性不稳定,需要进行特殊处理才能获得稳定的铜系导电材料。
镍的导电性一般,但是价格适中,化学稳定性好,磁性优良,用于电子设备的电磁屏蔽尤其有效,缺点是比重大,容易沉降,颜色较深,其领域受到限制。
纵观多年经验及客户反馈,银粉导电效果最为理想。
其中低松比片状银粉是制作导电涂料,薄膜开关,导电油墨,导电橡胶,导电塑料,导电陶瓷等的主要原料。
片状银粉是聚合物浆料,导电涂料导电漆和电磁屏蔽涂料等的理想原料。
用片状银粉配置出的涂料流动性好、抗沉降、喷涂面积大。
片状银粉则主要用于低温聚合物浆料、导电油墨、导电涂料。
超细银粉主要用于中、高温导体浆料和电极浆。
银包铜导电粉也受到越来越多客户的青睐。
2. 碳系导电粉末:这里我主要介绍当前尤为火热的碳纳米管。
碳纳米管具有独特的导电性、很高的热稳定性和本征迁移率,碳纳米管结晶度高、比表面积大、微孔大小可通过合成工艺加以控制,比表面利用率可达100%,具备理想的超级电容器电极材料的所有要求。
超级电容器按储能机理可以分为两类采用高比表面积活性炭电极的电容器的储能机理, 是基于碳电极/电解液界面上电荷分离所产生的双电层电容;采用RuO2等贵金属氧化物电极的电容器储能机理, 是基于在氧化物电极表面与体相发生氧化还原反应而产生的吸附电容—法拉弟准电容。
在相同的电极面积情况下, 法拉弟准电容的电容量是双电层电容的倍, 而双电层电容器的瞬间大电流放电的功率特性比法拉弟电容器好。
对于双电层电容器, 其储存能量的多少是由电容器电极极板的有效比表面积确定。
由于单壁碳纳米管具有最大的比表面积和良好的导电性, 碳纳米管制备的电极, 可以显著提高双电层电容器的电容量。
清华大学的马仁志等人采用催化裂解丙烯和氢气的混合气体制备碳纳米管原料, 并通过添加粘结剂或经高温加压的工艺手段制备碳纳米管固体电极, 采用硫酸水溶液作电解质,制备出基于这些碳纳米管电极的超级电容器。
复合导电剂配方

复合导电剂配方复合导电剂是一种用于提高材料电导率的添加剂,常应用于电池、导电涂料、抗静电材料等领域。
一个有效的复合导电剂配方不仅需要提供优秀的导电性能,同时还要考虑成本、加工性能和最终应用的环境要求。
复合导电剂的配方可能包含以下几类组分:1. 主体导电材料:通常选用导电性优异的碳黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等碳素材料,或者金属粉末如银粉、铜粉、镍粉等。
这些材料是配方中的核心成分,负责形成导电网络。
2. 辅助导电材料:为了提高导电效率或降低成本,可能会加入一些辅助导电材料,如金属氧化物(如氧化锡)或导电聚合物等。
3. 载体树脂:在塑料或橡胶基体中使用导电剂时,需要添加与基体相容的载体树脂,如聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂等,以便将导电材料均匀分散在基体中。
4. 分散剂:为了改善导电材料在基体中的分散性,通常会加入表面活性剂或专用的分散剂。
5. 耦合剂:为了增强导电填料与基体之间的界面结合力,可以加入硅烷耦合剂或其他类型的耦合剂。
6. 稳定剂:根据应用需求,可能需要添加抗氧化剂、紫外线吸收剂等稳定剂,以提高材料的耐候性和使用寿命。
7. 溶剂:在制备导电涂料或墨水时,可能需要使用适当的溶剂来调整粘度和干燥速度。
8. 其他添加剂:根据实际应用的需要,可能还会添加流平剂、消泡剂、增塑剂等其他类型的添加剂。
在设计复合导电剂配方时,需要综合考虑材料的导电性能、成本、加工性以及最终产品的应用场景。
例如,在高性能电池中,可能会优先考虑使用导电性能极佳但成本较高的金属粉末;而在一般工业应用中,则可能更倾向于使用成本较低的碳黑作为导电填料。
此外,各种成分的比例也需要通过实验优化,以确保最终产品能够达到理想的导电性能和其他物理化学性质。
导电高分子材料及其应用综述

导电高分子材料及其应用综述导电高分子材料(Conductive Polymer Materials)是指在室温下能够具有电导性能的高分子材料。
导电高分子材料以其独特的导电性能,广泛应用于电子技术、能源存储、敏感传感、生物医学等领域。
本文将综述导电高分子材料的种类、制备方法及其在各个领域的应用。
导电高分子材料种类繁多,常见的有聚苯胺(Polyaniline)、聚咔嚓(Polyacetylene)、聚苯乙烯(Polystyrene)等。
这些高分子材料通常通过掺杂或修饰来增加其电导性。
掺杂剂常用的有氧化剂、还原剂、离子等,修饰方法可以是在高分子材料上引入功能基团或接枝其他有机小分子。
导电高分子材料的制备方法有化学聚合法、电化学聚合法、溶液浇铸法等。
化学聚合法是将单体在化学反应条件下聚合为高分子材料,如聚合物链的活性自由基引发聚合法;电化学聚合法是通过电化学氧化或还原来实现高分子材料的聚合,如聚苯胺的电化学聚合法;溶液浇铸法是将聚合单体溶于适当的溶剂中,然后制备薄膜或纤维。
导电高分子材料在电子技术领域的应用十分广泛,例如,它们可用作导电薄膜、导电涂层和电磁屏蔽材料,以提高电子器件的性能;此外,它们还可用作电极材料和导电胶黏剂,用于柔性电子器件的制备。
在能源存储领域,导电高分子材料可用作超级电容器的电极材料和锂离子电池的导电添加剂,以提高电池的性能和循环寿命。
导电高分子材料还可用于敏感传感领域,例如,利用其导电性能可以制备传感器,实现对温度、湿度、光照等环境因素的监测。
另外,由于导电高分子材料具有良好的生物相容性和生物可降解性,它们还可以应用于生物医学领域,用作生物传感器、组织工程和药物释放等。
总结起来,导电高分子材料具有广泛的种类和制备方法,并在电子技术、能源存储、敏感传感、生物医学等领域有重要的应用。
未来,随着科学技术的不断发展,导电高分子材料的制备方法将更加多样化,应用领域也将进一步拓展。
导电漆使用方法

导电漆使用方法导电漆是一种具有导电性能的涂料,可以用于各种电子元器件的生产和制造。
使用导电漆可以提高电子元器件的导电性能,增强其稳定性和可靠性。
本文将介绍导电漆的使用方法,包括材料准备、涂料处理、涂料施工和干燥处理等方面。
一、材料准备在使用导电漆之前,首先要准备好所需的材料。
通常需要准备的材料包括导电漆、溶剂、刷子、滚筒、清洁布等。
其中导电漆是最关键的材料之一,应根据需要选择不同种类的导电漆。
二、涂料处理在使用导电漆之前,需要对涂料进行处理。
涂料处理的目的是保证涂料的质量和稳定性,以便更好地发挥其导电性能。
涂料处理包括以下步骤:1、搅拌涂料。
打开导电漆罐盖,用刷子将涂料搅拌均匀,使其达到最佳涂覆状态。
2、加入溶剂。
根据导电漆的特性和使用条件,加入适量的溶剂,调节涂料的粘度和流动性。
3、筛选涂料。
将涂料倒入干净的容器中,用粗滤网或细滤网将其中的杂质和颗粒物筛除,保证涂料的纯净性和光滑性。
三、涂料施工涂料处理完成后,就可以进行涂料施工了。
涂料施工的目的是将导电漆均匀地涂覆在电子元器件表面,形成一层导电膜,使电子元器件具有导电性能。
涂料施工包括以下步骤:1、清洁表面。
用清洁布或棉签擦拭电子元器件表面,将其中的灰尘、油污和杂质清除干净,以便更好地涂覆导电漆。
2、涂覆导电漆。
用刷子或滚筒将导电漆均匀地涂覆在电子元器件表面,保证涂料的均匀性和厚度一致性。
注意不要涂得太厚或太薄,以免影响导电效果。
3、等待干燥。
将涂覆好的电子元器件放置在通风干燥室中,等待涂料干燥。
干燥时间根据涂料种类和环境条件而异,通常需要几小时或几天的时间。
四、干燥处理涂料施工完成后,还需要进行干燥处理。
干燥处理的目的是使导电漆能够充分固化和硬化,从而形成一层坚固的导电膜。
干燥处理包括以下步骤:1、放置在通风干燥室中。
将涂覆好的电子元器件放置在通风干燥室中,保持室温和湿度适宜,避免过高或过低。
2、控制干燥时间。
根据涂料种类和厚度,控制干燥时间,使导电漆能够充分固化和硬化,从而形成一层坚固的导电膜。
导电高分子材料聚苯胺

导电高分子材料聚苯胺导电高分子材料在电子行业、医疗、军工等领域有着广泛的应用。
其中,聚苯胺作为一种重要的导电高分子材料,其应用领域广泛,涉及电池、开关、电容、透明导电薄膜等。
本文将从聚苯胺的基本构成、性质和应用情况入手,介绍这一导电高分子材料的相关知识。
一、聚苯胺的基本构成聚苯胺是由苯胺单体(即苯基胺)聚合而成的高分子材料。
其分子式为(C6H5NH2)n。
由于苯基胺的氮原子上具有不成对电子,因此聚合时能产生氧化还原反应,从而使聚合物变成导电性材料。
常用的聚苯胺有三种形态:胶质态、掺杂态和氧化态。
二、聚苯胺的性质聚苯胺导电性能良好,可用作导电材料。
其电导率在10^2-10^4 S/cm之间,这一导电性能对于研制电子行业中的传感器、场效应管、中间层等具有很大的优势。
同时,聚苯胺具有优秀的稳定性和化学稳定性,可耐酸碱腐蚀。
但聚苯胺易受潮,因此应存放在干燥通风处。
三、聚苯胺的应用1.电化学电容器聚苯胺作为电解质材料或电极材料,广泛应用于电化学电容器中。
其优异的导电性、良好的化学稳定性以及易于制备等优点,使得聚苯胺电化学电容器广泛应用于消费电子、汽车电子、照明等领域。
2.透明导电薄膜聚苯胺材料还可以用于制备透明导电薄膜。
此类薄膜能够转化电能为光能,兼具导电性和透明性,因此具有广泛应用前景。
其应用领域涉及显示器件、触摸屏、太阳能电池等。
3.锂离子电池聚苯胺材料还可以用于制备锂离子电池。
其高的电导率和良好的锂离子传输性能,使得聚苯胺成为一种优良的锂离子电池材料。
此外,聚苯胺制备的锂离子电池还具有高的循环性能和稳定性。
4.其他应用此外,聚苯胺材料还可以应用于制备导电涂料、传感器等领域。
通过改变聚苯胺的结构和组成,可使其性质得以优化。
综上所述,聚苯胺作为一种导电高分子材料,其应用范围非常广泛。
随着科技的不断发展和创新,聚苯胺材料的应用前景更是不可限量。
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导电材料的分类及在涂料领域的应用新型功能材料的研发技术是衡量一个国家生产力发展水平的因素之一,它可以影响电子、航空航天、通信等诸多领域的发展,导电材料就是其中之一。导电材料种类繁多、应用广泛,因此受到高度重视。根据化学成分的不同,导电材料可以分为碳系、金属系、金属氧化物系、结构高分子系以及复合型等五类;根据导电材料功能不同,又可分为防静电材料、导电材料、电极材料、发热体材料、电磁波屏蔽材料。本文阐述了不同化学成分导电材料的特点,并介绍了该类材料在功能涂料领域的应用情况。1·导电材料的分类1.1碳系导电材料碳系导电材料包括导电炭黑、石墨、碳纤维等,具有导电性好、着色力强、化学稳定性高、密度小、价格低廉等特点,以其制备的导电油墨、导电胶等广泛应用于电子、化工等领域。在使用碳系材料时,通常将导电炭黑、石墨、碳纤维等搭配使用。碳系导电材料存在的不足主要是分散稳定性差、颜色深,因此,实际应用中受到一定的限制。近年来,碳纳米管材料因其具有纳米材料的诸多优异特性,已被探索作为新型的碳系导电材料使用。TakahiroKitano等利用展开/包覆技术制备了碳纳米管透明导电薄膜,同时讨论了C60(OH)n的浓度与单壁碳纳米管分散性之间的关系,由此来控制单壁碳纳米管薄膜的厚度。但该类材料由于成本较高,作为导电材料推广使用还需要较长一段时间。1.2金属系导电材料金属系导电材料主要包括银系、铜系、镍系等导电材料,具有良好的导电性和延展性,颜色相对较浅,因此,应用较为广泛。其中,以银系导电材料的导电性能最佳,抗氧化能力最强,但价格高昂,使用过程中容易发生银离子迁移造成短路。镍和铜价格较金属银便宜很多,但这2种材料制备成粉体后,容易发生氧化反应,造成电阻的急剧上升,影响导电性能,用有机磷化合物、偶联剂、杂环类化合物或羰基化技术等处理可以提高其抗氧化能力,但相对较高的使用成本,还是使其应用领域受到了限制。1.3金属氧化物系导电材料金属半导体氧化物以其熔点高、抗氧化能力强、价格适中等优点,受到应用企业的喜爱。目前比较常见的导电金属氧化物有掺锑二氧化锡(ATO)、掺铝氧化锌(ZAO)、掺铟氧化锡(ITO)等。1.3.1掺锑二氧化锡导电材料掺杂了锑的二氧化锡(简称ATO)的导电性明显提高,且具有颜色浅、稳定性好等优良特性。在一定的锑掺杂量范围内,掺锑量越多,导电性能越好,但粉体颜色越深。为得到浅色的导电粉,顾达等研究出一种在掺锑量较少情况下,使锑均匀地掺杂于二氧化锡的粉体中的浅色ATO导电粉的制备方法,克服了现有技术所存在的掺锑不匀以及高温煅烧使粒径长大,影响导电效果的缺陷。1.3.2掺铝氧化锌导电材料掺铝氧化锌(简称ZAO),是氧化锌与氧化铝形成的置换型固溶体。罗重霄等采用超声-模板法高效合成出了分散性好、导电性能优良的导电ZAO纳米晶。该类导电材料不仅紫外线吸收性能好、化学稳定性高,而且具有颜色浅、可见光透过率高、导电性好等优良特性,可以广泛应用在抗静电涂料、橡胶和塑料等领域,有取代导电性好但价格昂贵的ITO(In2O3:Sn)材料的趋势。1.3.3掺铟氧化锡导电材料掺铟氧化锡(简称ITO)具有低电阻率、高可见光透射率等性能优势。陈琼等采用碳还原氧化铟和氧化锡的粉末成功合成了掺铟氧化锡纳米材料,并探索了这种纳米结构在室温下的光致发光性能。掺铟氧化锡因可以切断对人体有害的电子辐射、紫外线及远红外线而被广泛应用于各种平板显示器、传感器、气敏元件之中。1.4结构型导电高分子材料结构型导电高分子材料又称为本征型导电高分子材料,纯粹的结构型导电高分子聚合物至今只有聚氮化硫类,其他的大部分导电聚合物均需采用氧化还原、离子化或电化学等手段进行掺杂处理,如具有共轭π键的导电性聚合物如聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩及聚苯胺等高分子导电聚合物,其中一些导电性能已接近金属,因此也被称为“金属化聚合物”或“合成金属”。另一种结构型导电分子叫做热分解导电高分子,是把聚酰亚胺、聚丙烯腈等在高温下热处理,使之生成与石墨结构相近的物质,从而获得导电性。这些热分解导电高分子的特征是无需掺杂处理,并具有优异的稳定性。结构型导电高分子材料与传统的复合导电高分子材料相比具有质轻、环境稳定性好、结构可设计、电导率可调、可弥补金属填料的缺陷等特点,同时还具有抗静电、电磁屏蔽或吸收电磁波以及电致发光、光致变色和能发生非线性光学效应等不同特征。在诸多领域都有着潜在的应用价值,如在导电、防腐、EMI(电磁干扰)屏蔽等领域得到了应用。1.5复合导电材料随着信息工业的发展,对于具有导电功能的复合材料的需求越来越迫切。复合导电材料是采用导电材料与成型材料填充复合而成的一类新型导电材料。导电材料一般选用导电性能优良的纤维状、网状、树枝状或片状材料,常用的有金属纤维、碳纤维、镀金属纤维、超细炭黑、云母片、金属片、金属合金粉等;成型材料一般采用合成树脂类材料,如聚苯醚、聚碳酸酯、ABS、尼龙和热塑性聚酯等。利用该类材料开发的填充复合型屏蔽材料,具有一次加工成型,缩短加工工艺过程,便于批量生产的优势,是继表层导电型材料之后推向市场的又一类新型材料,也是当前复合导电材料的一个热点研究方向。复合导电材料根据组成的不同,又可以分为无机/无机复合材料、有机/无机复合材料、有机/有机复合材料3大类。1.5.1无机/无机复合材料(1)重晶石复合材料。杨华明等以高纯超微细重晶石粉作为基体,采用化学共沉淀技术,利用半导体掺杂原理,以锑掺杂氯化锡水解对重晶石进行包覆,再经焙烧制得锑掺杂SnO2包覆重晶石的导电粉末。(2)石墨/陶瓷复合导电材料。郑昕等以长石、透辉石、石英等作为陶瓷基体并掺杂石墨,经湿混、干燥、干压成型、快速烧结等工艺制备出了石墨/陶瓷复合导电材料,并发现随着石墨掺量的增加,复合导电材料的电阻率急剧减小;但是,当石墨掺量超过15%时,复合材料的电阻率变化趋于平缓。除上述2种无机/无机复合导电材料外,还有导电云母、导电二氧化钛等复合无机导电材料,这些材料已经被推向市场。1.5.2有机/无机复合材料(1)聚噻吩/多壁碳纳米管复合导电材料。多壁碳纳米管(MWNTs)以其优良的导电性能(16.1S/m)被用作填充物制备聚噻吩/碳纳米管导电复合材料[15]。聚噻吩是一种重要的结构型导电高分子材料,在掺杂状态或非掺杂状态都具有很高的环境稳定性,并且由于其结构的多功能性,使得聚噻吩在电导体、电极材料、有机半导体等领域都有很好的应用前景。将聚噻吩与多壁碳纳米管复合获得的导电材料具有更为优异的电学、光学性能。聚噻吩/MWNTs复合材料的制备方法有很多种,常用的方法为机械共混法、溶液混合法和原位复合法。王红敏等的实验结果表明,共混聚噻吩和多壁碳纳米管在后者含量很低时,复合材料的电导率开始上升,随着MWNTs含量的增加,电导率持续增加,当MWNTs含量达10%~20%时,增长速度变得缓慢,电导率逐渐接近纯的碳纳米管,最终达到平衡值。(2)多壁碳纳米管/杂萘联苯聚醚砜酮复合导电材料。它是由多壁碳纳米管和杂萘联苯聚醚砜酮复合而成的优良导电材料。冯学斌等采用溶液共混及原位复合法,制备出多壁碳纳米管/杂萘联苯聚醚砜酮复合材料。研究发现,随着多壁碳纳米管(MWNTs)含量的增加,复合材料电阻率基本呈现逐渐下降的趋势,并在一定范围内发生渗流现象。与溶液共混复合材料相比,原位复合材料具有更低的渗流阈值和更优良的导电性。此外,在MWNTs含量较高时,2种材料复合的体积电阻率随MWNTs含量变化并不明显,均保持在106Ω·cm数量级。(3)碳纳米管(CNTs)/丁苯橡胶复合导电材料。它是由碳纳米管和丁苯橡胶复合而成的导电材料。DasA等探索出新的加工工艺,可更好地使CNTs与橡胶均匀混合。具体为:先使CNTs溶解于乙醇溶液中,然后将温度升高,使CNTs-乙醇悬浮液与橡胶充分混合。这种方法制得的复合材料体现出优良的物理性质,特别是碳纳米管的高纵横比,使得这种化合物中的渗透传导网状结构可在碳纳米管的质量分数低于2%时形成。与普通导电材料相比,这种复合物的热导性不会因纳米管的存在而受到影响。周湘文等采用喷雾干燥法制备CNTs/粉末丁苯橡胶复合材料,CNTs在橡胶基体中得到充分分散,有利于CNTs改性补强作用的发挥。该类复合材料在具有优异电学性能的同时,还具有优良的力学、热学性能,在抗静电橡胶、电子元器件、电磁屏蔽制品、电喷涂和介电材料等方面有广泛的应用前景。(4)丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)/膨胀石墨(EG)/碳纤维复合导电材料。此类材料是在丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物中加入改性石墨和碳纤维后的复合材料,通过掺入碳纤维,大大增强了复合材料的强度。王光华等研究了该复合导电材料的导电性能与制备工艺,并探究了石墨含量、碳纤维含量对材料导电性能的影响,结果表明,当石墨含量<15%时,体积电阻率>109Ω·cm,基本为绝缘体,但是当石墨含量超过15%后,体积电阻率呈指数规律下降。随着石墨粒子增多,粒子间距变小,复合材料中导电通路逐渐形成,导电能力增大。若保持石墨含量(20%)不变,将不同含量的碳纤维分别与ABS混合,当碳纤维含量达到1.2%时,复合材料导电性能达到最好,接近导体的导电能力。达到最佳导电值后,随着碳纤维含量的增加,复合材料的导电性能则呈下降趋势。这是因为碳纤维含量较少时,碳纤维能够均匀分散于树脂中,有利于形成良好的导电通路,此时材料内部空洞较少,最终使材料表现出较好的导电能力。(5)纳米石墨片/炭黑/树脂复合导电膜。罗桂莲等采用原位还原萃取分散技术制备了纳米石墨片,以氯醋树脂P(VC-Co-VAc)为基体,成功制得了分散性良好的纳米石墨片复合导电膜;并通过与炭黑(CB)制得的复合膜进行对比,研究了导电填料的几何形状对复合膜导电性能的影响。将纳米石墨片和炭黑复合制备导电膜,考察了2种不同几何形状的导电填料之间的协同作用对复合材料导电性能的影响。研究结果表明,纳米石墨片复合膜的导电性能明显优于炭黑导电膜;当纳米石墨片和炭黑的体积比为4∶6时,二者的协同作用最佳,其导电性明显优于相同含量下的单相填料复合导电膜。1.5.3有机/有机复合导电材料有机/有机复合导电材料的种类不多,目前比较常见的是在绝缘聚合物中添加导电高分子材料。例如,聚氨酯具有耐低温、柔韧性好、附着力强等优点,是一种理想的高分子材料,