导电聚合物复合材料,高Z09 刘瑞,1.导电复合材料的分类及用途 2.制备方法 3.应用 4.发展趋势,为了改善导电聚合物的性能, 人们开展了导电聚合物复合材料的研究。例如将导电聚合物和基体聚合物(工程塑料)复合制成复合材料。这类复合材料的导电特性和纯导电聚合物相似, 但力学性能有明显的改善。,2.制备方法,导电聚合物复合材料的制备方法主要有两种：一种是在基体聚合物中填充各种导电填料；另外一种则是将结构型导电聚合物或亲水性聚合物与基体聚合物进行共混。,2.1填充型导电聚合物复合材料,这种材料通常是将不同性能的无机导电填料掺入到基体聚合物中, 经过分散复合或层积复合等成型加工方法而制得。导电填料的种类很多, 常用的可分为炭系和金属系两大类。炭系填料包括炭黑、石墨和碳纤维等; 金属系主要有铝、铜、镍、铁等金属粉末、金属片和金属纤维。目前研究和应用较多的是由炭黑颗粒和金属纤维填充制成的导电聚合物复合材料。,2.2共混型导电聚合物复合材料,将结构型导电聚合物或亲水性聚合物与基体聚合物共混，可以得到既有一定导电性能或永久抗静电性能，又具有良好力学性能的复合材料。,结构型导电聚合物,结构型导电聚合物共混物可以采用机械共混或化学方法制备。机械共混是制备聚合物复合材料的常用方法。将结构型导电聚合物与基体聚合物同时放入共混装置，然后在一定条件下混合成型，便可获得具有多相结构特征的导电聚合物复合材料。一般当导电聚合物含量为2% 3%时，体积电阻率约10-7 10-9.cm，因此可以作为抗静电材料使用。,亲水性聚合物共混物,目前常用的亲水性聚合物以聚氧化乙烯(PEO)的共聚物占多数。此外，还有聚乙二醇一甲基丙烯酸共聚物、聚乙二醇体系聚酰胺或聚酯酰胺、环氧乙烷环氧丙烷共聚物以及含有季铵盐基团的甲基丙烯酸酯类共聚物等等。近年来，这类导电聚合物复合材料在国外发展较快。,3.应用,1.抗静电和导电领域 高分子复合导电材料广泛用作高压电缆的半导电屏蔽层、结构泡沫材料、化工容器等。 2.自控温发热材料 婴儿食品保暖器、电视机屏幕消磁系统、电热地毯、电热坐垫、电热护肩等保暖治疗产品以及各种日常生活用品、多种家电产品的发热材料等。,3.压敏导电胶 用这种压敏导电胶可制成各种传感器, 以判别车辆的轴信息、溶剂浓度、电子琴键打击力、变形大小等; 也可制成触摸控制开关, 用于视频录像重现、投影扩大机等级转换、照相机等多种速度调节。,4.发展趋势,目前高分子复合导电材料的发展趋势主要围绕以下几个方面: 1. 如何在提高复合材料导电性能的前提下, 降低导电填料的用量; 2 .如何在加大导电填料用量以提高导电性能的前提下, 保持或增强复合材料的成型加工性能、力学性能和其它性能; 3. 开发复合导电材料新品种, 开拓新的应用领域; 4 .复合材料多功能化, 除使其具有导电功能外.还使其具有优良的阻燃性、阻隔性、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦等性能。,导电轮胎,防爆电缆,导电硅橡胶,电热坐垫,