第一篇：導(dǎo)電復(fù)合材料

導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料

高Z09 劉瑞 091464

導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料

摘要：本文主要講述了導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：導(dǎo)電聚合物 復(fù)合材料 高分子

1.前言

近幾年來, 關(guān)于導(dǎo)電聚合物的研究一直受到普遍的重視。這類新的高分子材有可能在彩色顯示、電化學(xué)、催化、抗靜電及微波吸收等眾多領(lǐng)域內(nèi)得到使用。然而, 由于導(dǎo)電高聚物的綜合力學(xué)性能較差,嚴重地妨礙了它的廣泛工業(yè)應(yīng)用比幻。

為了改善導(dǎo)電聚合物的性能, 人們開展了導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料的研究。例如將導(dǎo)電聚合物和基體聚合物(工程塑料)復(fù)合制成復(fù)合材料。這類復(fù)合材料的導(dǎo)電特性和純導(dǎo)電聚合物相似, 但力學(xué)性能有明顯的改善。它的制備可采用電化學(xué)或化學(xué)方法。到目前為止, 除了使用工程塑料作復(fù)合材料支持體外, 各種透膜,無機層狀結(jié)構(gòu)材料, 橡膠粒子, 粘土，聚合物固體電介質(zhì)等均可用來制備導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料。通過改變聚合條件以及原材料性能, 可以控制復(fù)合材料的形態(tài)(孔隙率, 微纖狀)、導(dǎo)電性能、透光率以及電化學(xué)特性等。2.導(dǎo)電復(fù)合材料的分類及用途

導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料是一種既具有普通聚合物材料特性，又具有一定導(dǎo)電性能的新型功能材料。由于導(dǎo)電聚合物具有重量輕、易加工成各種復(fù)雜形狀、尺寸穩(wěn)定性好以及電阻率在較大范圍內(nèi)可調(diào)等特點，因此在防靜電、微波吸收、電磁屏蔽及電化學(xué)等領(lǐng)域被廣泛采用。表1列出了導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料的分類及用途。

表1 導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料及其用途

3.制備方法

導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料的制備方法主要有兩種：一種是在基體聚合物中填充各種導(dǎo)電填料；另外一種則是將結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電聚合物或親水性聚合物與基體聚合物進行共混。

3.1填充型導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料 這種材料通常是將不同性能的無機導(dǎo)電填料摻入到基體聚合物中, 經(jīng)過分散復(fù)合或?qū)臃e復(fù)合等成型加工方法而制得。導(dǎo)電填料的種類很多, 常用的可分為炭系和金屬系兩大類。炭系填料包括炭黑、石墨和碳纖維等;金屬系主要有鋁、銅、鎳、鐵等金屬粉末、金屬片和金屬纖維。目前研究和應(yīng)用較多的是由炭黑顆粒和金屬纖維填充制成的導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料。3.1.1碳黑填充型導(dǎo)電復(fù)合材料[4] 炭黑是一種天然的半導(dǎo)體材料, 其體積電阻率約為0.1～10Ω.cm。它不僅原料豐富, 導(dǎo)電性能持久穩(wěn)定, 而且可以大幅度調(diào)整復(fù)合材料的電阻率(100 ～108Ω·cm)。因此, 由炭黑填充制成的導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料是目前用途最廣、用量最大的一種導(dǎo)電材料。

炭黑填充型導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料的導(dǎo)電機理比較復(fù)雜, 通常包括導(dǎo)電通道、隧道效應(yīng)和場致發(fā)射三種機理, 復(fù)合材料的導(dǎo)電性能是這三種導(dǎo)電機理作用的競爭結(jié)果[2,3]

[1]。在炭黑填料用量少、外加電壓較低時, 由于炭黑粒子間距較大, 形成導(dǎo)電通道的幾率較小, 這時隧道效應(yīng)起主要作用;在炭黑用量少、但外加電壓較高時, 場致發(fā)射機理變得顯著;而隨著炭黑填充量的增加, 粒子間距相應(yīng)縮小, 則形成鏈狀導(dǎo)電通道的幾率增大, 這時導(dǎo)電通道機理的作用更為明顯。

近年來, 圍繞如何提高炭黑填充型導(dǎo)電復(fù)合材料的導(dǎo)電性能這一問題進行了大量的研究, 主要表現(xiàn)在炭黑填料的改性以及新型導(dǎo)電炭黑的開發(fā)兩個方面。目前最常用的改性方法是對炭黑進行高溫?zé)崽幚? 這不僅可以增加炭黑的比表面積, 而且可以改善其表面化學(xué)特性。用鈦酸酯類偶聯(lián)劑處理炭黑表面, 在改善復(fù)合材料導(dǎo)電性能的同時, 還能提高熔體流動性和材料的力學(xué)性能。在填充復(fù)合過程中, 添加適當(dāng)?shù)姆稚┗虮砻婊钚詣? 可以防止炭黑粒子的聚集, 使其在基體聚合物中能夠均勻分散。此外, 將炭黑與陶土、滑石粉等惰性物質(zhì)并用, 改性效果也會有所提高;加入玻璃纖維或云母等增強劑還可改善復(fù)合材料的機械性能。炭黑與聚合物的化學(xué)接枝物作為母粒, 再與其它基體聚合物進行復(fù)合, 則可大幅度提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性能, 而且導(dǎo)電穩(wěn)定性也得到改善。

3.1.2金屬纖維填充型導(dǎo)電復(fù)合材料

采用金屬纖維作為填料, 填充到基體聚合物中, 經(jīng)適當(dāng)混煉分散和成型加工后, 可以制成導(dǎo)電性能優(yōu)異的復(fù)合材料, 體積電阻率為10-3～100Ω·cm。由于這 類材料比傳統(tǒng)的金屬材料質(zhì)量輕且易加工, 因此被認為是最有發(fā)展前途的新型導(dǎo)電材料和電磁屏蔽材料.金屬纖維的填充量對導(dǎo)電性能的影響規(guī)律與炭黑填充的情形相類似, 但由于纖維填料形成鏈狀導(dǎo)電通道的幾率更大, 因此在填充量很少的情況下便可獲得較高的導(dǎo)電率。金屬纖維的長徑比對復(fù)合材料的導(dǎo)電性能影響較大, 長徑比越大, 導(dǎo)電性和屏蔽效果就越好[6]。此外, 選擇合理的混煉工藝參數(shù)也很關(guān)鍵。在復(fù)合過程中, 為避免金屬纖維折斷, 注射時應(yīng)降低螺桿轉(zhuǎn)速和背壓, 提高機筒和模具溫度。為提高均勻分散效果,有時還需添加適當(dāng)?shù)募庸ぶ鷦?/p>

目前, 國外開發(fā)和應(yīng)用較多的金屬纖維是黃銅纖維, 其次是不銹鋼和鐵纖維等。不銹鋼纖維作填料不僅強度高, 在成型過程中不易折斷, 能保持較大的長徑比, 而且抗氧化性好, 能保持導(dǎo)電性能持久穩(wěn)定。將直徑為7μm 的不銹鋼纖維與PC、PS 等基體聚合物復(fù)合, 當(dāng)填充量為6(w t)% 時, 屏蔽效果40dB, 適當(dāng)增加不

[5]銹鋼用量, 其屏蔽效果還會有所提高。3.2共混型導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料

將結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電聚合物或親水性聚合物與基體聚合物共混，可以得到既有一定導(dǎo)電性能或永久抗靜電性能，又具有良好力學(xué)性能的復(fù)合材料。3.2.1結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電聚合物共混物

結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電聚合物共混物可以采用機械共混或化學(xué)方法制備。機械共混是制備聚合物復(fù)合材料的常用方法。將結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電聚合物與基體聚合物同時放入共混裝置，然后在一定條件下混合成型，便可獲得具有多相結(jié)構(gòu)特征的導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料。一般當(dāng)導(dǎo)電聚合物含量為2% ~ 3%時，體積電阻率約10-7 ~10-9Ω.cm，因此可以作為抗靜電材料使用。如果將結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電聚合物與基體聚合物在更微觀尺度內(nèi)共混，則可以制得具有互穿網(wǎng)絡(luò)或部分互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料。兩種聚合物分子鏈之間存在范德華力、庫侖力和靜電力。這種復(fù)合材料可以用化學(xué)方法或電化學(xué)方法來實現(xiàn)。

化學(xué)方法制備的基本原理是基于某些結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電聚合物單體可在FeCl3 或CuCl2等氧化劑作用下進行氧化縮聚。3.2.2親水性聚合物共混物

目前常用的親水性聚合物以聚氧化乙烯(PEO)的共聚物占多數(shù)。此外，還有聚乙二醇一甲基丙烯酸共聚物、聚乙二醇體系聚酰胺或聚酯酰胺、環(huán)氧乙烷—環(huán)氧丙烷共聚物以及含有季銨鹽基團的甲基丙烯酸酯類共聚物等等。近年來，這類導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料在國外發(fā)展較快。

研究表明, 將親水性聚合物與基體聚合物進行共混, 制成的導(dǎo)電復(fù)合材料, 可以形成一種“芯殼”結(jié)構(gòu)。親水性聚合物在兼容劑存在下, 經(jīng)較低的剪切力拉伸后, 在基體聚合物表面呈微細的筋狀, 即層狀分散結(jié)構(gòu);而在中心部分則接近球狀分布。4.應(yīng)用

4.1 抗靜電和導(dǎo)電領(lǐng)域

這也是高分子復(fù)合導(dǎo)電材料應(yīng)用最多和最廣的領(lǐng)域。由于高分子材料的電氣絕緣性能優(yōu)良, 在成型、運輸和使用過程中, 一旦受到摩擦和擠壓作用就很容易產(chǎn)生和積累靜電。這些積累在制品表面的靜電, 可能給成型操作帶來困難, 影響產(chǎn)品質(zhì)量;也可能由于吸塵嚴重難于凈化而影響制品的外觀和在超凈化環(huán)

境(如手術(shù)室、計算機室、精密儀器室等)中的應(yīng)用;或者在錄音、錄像時產(chǎn)生雜音和雜波.尤為嚴重的是, 當(dāng)靜電積累到一定程度時就會產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象。在電子行業(yè)中, 靜電放電會使各種精密儀器、精密電子元器件被擊穿而報廢;在炸藥、煤礦、石油、化工、紡織等行業(yè)中, 靜電放電可能引起易燃易爆物起火或爆炸,造成巨大的惡性事故.鑒于以上原因, 國外從60 年代起就已對高分子材料的抗靜電間題進行了研究, 大批性能良好、品種齊全的抗靜電材料相繼投入工業(yè)化應(yīng)用, 廣泛用作礦山、油、氣田、化工等部門的干粉及易燃、易爆液體的輸送管材、礦用拾送皮帶;集成電路、印刷電路板及電子元件的包裝材料;通訊設(shè)備、儀器儀表及計算機的外殼;工廠、計算機室、醫(yī)院手術(shù)室、火藥廠、制藥廠及其它凈化室的地板、操作臺墊板及壁材等。此外, 高分子復(fù)合導(dǎo)電材料還廣泛用作高壓電纜的半導(dǎo)電屏蔽層、結(jié)構(gòu)泡沫材料、化工容器等。4.2自控溫發(fā)熱材料

迄今國外少數(shù)發(fā)達國家已研制出了適于工業(yè)應(yīng)用的以高分子復(fù)合導(dǎo)電P T C 材料[7]作發(fā)熱體的自控溫加熱帶和加熱電纜.與傳統(tǒng)的采用金屬導(dǎo)線或采用蒸汽加熱相比, 這種加熱帶和加熱電纜除兼有電熱、自調(diào)功率、自動限溫三項功能外, 還具有加熱速度快、節(jié)省能源、使用方便(可根據(jù)現(xiàn)場使用條件任意截斷)、控溫保溫效果好(不必擔(dān)心過熱、燃燒等危險)、性能穩(wěn)定且使用壽命長等優(yōu)點, 廣泛用于氣液輸送管道、儀表管線、堆體等的防凍保溫以及各類融雪裝置。在電子領(lǐng)域, 高分子復(fù)合導(dǎo)電PT C材料主要用于溫度補償和測量、過熱以及過電流保護元件等;在民用方面, 高分子復(fù)合導(dǎo)電PTC材料也得到了越來越廣泛的開發(fā)和應(yīng)用, 例如用作嬰兒食品保暖器、電視機屏幕消磁系統(tǒng)、電熱地毯、電熱坐墊、電熱護肩等保暖治療產(chǎn)品以及各種日常生活用品、多種家電產(chǎn)品的發(fā)熱材料等。

4.3.壓敏導(dǎo)電膠

這種導(dǎo)電膠的電阻隨外加壓力而變化, 它分為兩種: 一種是壓力小于某一確定值時材料呈絕緣態(tài), 大于該值時呈導(dǎo)電態(tài), 能作通一斷動作;另一種是電阻值隨外加壓力而連續(xù)變化的可變電阻導(dǎo)電膠.用這種壓敏導(dǎo)電膠可制成各種傳感器, 以判別車輛的軸信息、溶劑濃度、電子琴鍵打擊力、變形大小等;也可制成觸摸控制開關(guān), 用于視頻錄像重現(xiàn)、投影擴大機等級轉(zhuǎn)換、照相機等多種速度調(diào)節(jié)。

5.發(fā)展趨勢

目前高分子復(fù)合導(dǎo)電材料的發(fā)展趨勢主要圍繞以下幾個方面: 1.如何在提高復(fù)合材料導(dǎo)電性能的前提下, 降低導(dǎo)電填料的用量;2.如何在加大導(dǎo)電填料用量以提高導(dǎo)電性能的前提下, 保持或增強復(fù)合材料的成型加工性能、力學(xué)性能和其它性能;3.開發(fā)復(fù)合導(dǎo)電材料新品種, 開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域;4.復(fù)合材料多功能化, 除使其具有導(dǎo)電功能外.還使其具有優(yōu)良的阻燃性、阻隔性、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦等性能。

參考文獻：

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第二篇：我與信合共成長

我與信合共成長

時光飛逝，轉(zhuǎn)眼間來白銀區(qū)聯(lián)社已經(jīng)一年多了。清晰地記得那是2012年的秋天，懷著對信合事業(yè)的無限憧憬，我報名參加了2012年甘肅省農(nóng)村信用社社會招聘，并以優(yōu)異的成績被白銀區(qū)聯(lián)社錄取。自此，成了白銀區(qū)聯(lián)社這個大家庭中的一份子。農(nóng)信社對我來說是一個陌生的環(huán)境，但在陌生中竟透著一絲似曾相識的“家”的感覺。我生在農(nóng)村，是一個土生土長的山里娃，上大學(xué)時讀得農(nóng)業(yè)大學(xué)，現(xiàn)在又進入農(nóng)村信用社工作。也許這就是我的“三農(nóng)情節(jié)”吧。

一年來，在聯(lián)社領(lǐng)導(dǎo)和同事們的指導(dǎo)和幫助下，我順利地完成了角色的轉(zhuǎn)變，對農(nóng)村信用社的發(fā)展現(xiàn)狀及企業(yè)文化有了更加深入地認識?，F(xiàn)在我已經(jīng)全身心融入白銀區(qū)聯(lián)社這個大家庭之中。一年多來使我感受最深的有一個人，還有一個變化。

一個人就是尊敬的雷志強理事長，2013年1月10日，雷志強理事長一行來到白銀區(qū)聯(lián)社調(diào)研。期間去了第一分社，與我們兩位新員工進行了親切交談。并詢問了我們的工作和學(xué)習(xí)情況，之后雷理事長叮囑我們要腳踏實地，立足基層，甘于奉獻。雷理事長的講話使我深受鼓舞，它就像一盞明燈一樣，指引著我們不斷前進的方向。

一個變化就是農(nóng)信社這幾年跨越式的發(fā)展。一年來我們經(jīng)歷了網(wǎng)銀、手機銀行測試上線，最終對外開辦。經(jīng)歷了IC借記卡，公務(wù)卡的成功發(fā)行、經(jīng)歷了新信貸系統(tǒng)的上線運營。這其中最大的改變就農(nóng)村信用社員工服務(wù)禮儀的提升。在剛剛過去的一個月里，白銀區(qū)聯(lián)

社重金聘請了上海銀標企業(yè)管理咨詢有限公司專家教授就銀行業(yè)規(guī)范化服務(wù)進行了培訓(xùn)。現(xiàn)在不管是營業(yè)場所，還是服務(wù)禮儀都發(fā)生了翻天覆地的變化。

可見農(nóng)信是在不停地發(fā)展著，變化著，變得更加優(yōu)秀了，更加強大了，作為農(nóng)信的一份子，我深感自豪。

“合抱之木，生于毫末；九層之臺，起于累土；千里之行，始于足下”?；厥走@一年多的的職業(yè)生涯，我感覺非常地充實，感謝省聯(lián)社給我們提供了這樣一個平臺來讓我們逐漸認知這個企業(yè)，融入這個大家庭，感謝各位領(lǐng)導(dǎo)同事的關(guān)心和栽培。

今天，我們站在信合這個大舞臺上，就應(yīng)該滿懷對信合母親的愛，對“三農(nóng)”事業(yè)的愛，對隴原大地數(shù)以千萬計農(nóng)民的愛，勇敢的擔(dān)當(dāng)起時代賦予我們的重任，堅持“誠信、創(chuàng)新、敬業(yè)、興農(nóng)”的八字方針，用你我的智慧，共創(chuàng)輝煌。因此，我們不應(yīng)當(dāng)只是一名普通的柜員，而更應(yīng)是祖國“三農(nóng)”政策的傳遞者，讓改革惠民的春風(fēng)傳遍隴原大地！

最后，作為一名信合的基層員工、作為一名風(fēng)華正茂的年輕人要有使命感、緊迫感、責(zé)任感。我們要拿出執(zhí)著的熱情和嚴謹?shù)膽B(tài)度投身到工作中去，隨著農(nóng)信社一起“努力超越，追求卓越”！

第三篇：導(dǎo)電高分子復(fù)合材料綜述

導(dǎo)電高分子復(fù)合材料綜述

摘 要：隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進行，人們各種材料的要求在不斷的提高，在這種情況下，就研究出了高分子復(fù)合材料，為社會的發(fā)展提供了重要的幫助。而導(dǎo)電高分子復(fù)合材料就是這項研究中的一項重要的內(nèi)容，而在導(dǎo)電高分子復(fù)合材料出現(xiàn)的早期，通常將其作為良好的電絕緣體，直到20世紀80年代才真正的在電力系統(tǒng)中使用導(dǎo)電高分子復(fù)合材料。本文就對導(dǎo)電高分子復(fù)合材料進行了介紹，將其基本的導(dǎo)電理論以及特殊的效應(yīng)理論進行了闡述，然后重點討論了當(dāng)前階段中的應(yīng)用以及研究進展，以使人們對其更好的了解。關(guān)鍵詞：導(dǎo)電高分子復(fù)合材料；導(dǎo)電性；應(yīng)用

導(dǎo)電高分子材料就是在高分子材料的基礎(chǔ)上，根據(jù)使用的要求，加入了相應(yīng)的導(dǎo)電體，經(jīng)過多重技術(shù)的處理之后，使其具有了較高的導(dǎo)電能力。而由于這種材料在制造的過程中，使用對材料的要求不高，使用的技術(shù)加工手段簡單，使用的生產(chǎn)成本較低，導(dǎo)電性能較好等原因，受到了社會各界的廣泛重視。因此，為了使導(dǎo)電高分子復(fù)合材料在當(dāng)前階段中更好的應(yīng)用，在當(dāng)前的科學(xué)研究中，加強對其進行研究成為了必然趨勢。

1導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的導(dǎo)電理論

1.1 統(tǒng)計滲濾模型

在高分子復(fù)合材料的導(dǎo)電理論中，首先就是統(tǒng)計滲濾模型，這一模型通常是幾何模型為基礎(chǔ)上建立的，就是將復(fù)合材料中基本物質(zhì)使用一定技術(shù)將其抽象化，使其存在一定形狀的分散體系，然后根據(jù)一定的機理要求，將其進行重新的排列，使其重新組合成一個整體，使高分子材料中的基本物質(zhì)成為了連續(xù)相，而加入的導(dǎo)電體材料根據(jù)其功能的不同，有些成為了連續(xù)相，有些成為了分散相，這些有效的分散相以及連續(xù)相，就在導(dǎo)電高分子復(fù)合材料中構(gòu)造出了導(dǎo)電通道。在這一模型的基礎(chǔ)上，對導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的電阻率與導(dǎo)電體進行深層次的分析，在兩者之間建立相應(yīng)的聯(lián)系。最具有代表性的就是在建立統(tǒng)計滲濾模型時，根據(jù)不同的需求，將基本物質(zhì)抽象為形狀、大小不同的球型、規(guī)則的多面體等，同時將導(dǎo)電體抽象成連續(xù)性的珠串等[1]。這種模型有效的將高分子材料的導(dǎo)電理論進行了闡述，但是其也具有一定的缺點，就是其只能使用在較為簡單的復(fù)合材料中，復(fù)合材料中只能有一種基本物質(zhì)以及導(dǎo)電體材料，對于具有多種基本物質(zhì)或者導(dǎo)電體材料的復(fù)合材料時，雖然也能建立相應(yīng)的模型，但得到的理論與實際之間會存在較大的差異。

1.2 熱力學(xué)模型

隨著統(tǒng)計滲濾模型的使用，人們逐漸的發(fā)現(xiàn)其有一些缺點，例如在構(gòu)建模型時，往往忽略了基本物質(zhì)與導(dǎo)電體之間的作用關(guān)系，使得到的結(jié)果具有一定的偏差，不滿足當(dāng)前社會發(fā)展的需求，在這種情況下，就研究出了熱力學(xué)模型來對導(dǎo)電高分子復(fù)合材料導(dǎo)電理論進行了闡述，使結(jié)果得到了很大的改進。這一理論是以熱力學(xué)原理的基礎(chǔ)上建立的，在這項理論中，認為構(gòu)建導(dǎo)電通道的過程中，導(dǎo)電體處于臨界狀態(tài)的體積與模型中多余的自由能具有一定的聯(lián)系，當(dāng)模型中多余的自由能達到一定的程度后，就會在模型的內(nèi)部自動的構(gòu)建出導(dǎo)電通道。并且，高分子材料中基本物質(zhì)的熔融粘度較大，更好的阻止了平衡相的分離；導(dǎo)電體粒子的直徑較小，更好的幫助平衡相分離。使用這種模型來對導(dǎo)電高分子復(fù)合材料進行闡述與實際更加接近[2]。導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的特殊效應(yīng)理論

導(dǎo)電高分子材料的性能往往不是一成不變的，在特定的環(huán)境中，其性能也會逐漸的在變化著。例如一些導(dǎo)電高分子復(fù)合材料在拉力或壓力的作用下，就會出現(xiàn)一些特別的效應(yīng)，例如壓敏效應(yīng)、拉敏效應(yīng)等，可以根據(jù)這些特殊的效應(yīng)來對地導(dǎo)電高分子復(fù)合材料進行闡述。

在壓敏、拉敏效應(yīng)理論中，可以利用通道理論對其進行闡述。在不同的高分子材料，所中具有的臨界范圍不同，在壓敏的情況下，材料中的導(dǎo)電體相對就不是很多，使得導(dǎo)電體的分布不是很好，無法直接構(gòu)造出導(dǎo)電通道，如果在這時向復(fù)合材料施壓，壓力不是很高時，沒有達到材料的最大臨界值，復(fù)合材料仍然具有高阻態(tài)；當(dāng)所施加的壓力過高時，超過了最大臨界值，就會使復(fù)合材料發(fā)生一定的形變，使其內(nèi)部構(gòu)建出了導(dǎo)電通道，從而使其具有了導(dǎo)電性。在拉敏的情況下，材料含有大量的導(dǎo)電體，其內(nèi)部具有一定的導(dǎo)電通道，這時在對其使用拉力時，當(dāng)垃圾過大，超過最大臨界值時，復(fù)合材料就會發(fā)生形變，致使其全本具有的導(dǎo)電通道遭受了損壞，從而使復(fù)合材料不在具有導(dǎo)電性[3]。

導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的合成 在導(dǎo)電高分子材料中，作為一種最有可能在實際中得到應(yīng)用的導(dǎo)電聚合物材料，聚苯胺(PAn)具有單體廉價易得、聚合方法簡單等優(yōu)點。導(dǎo)電態(tài)的聚苯胺有優(yōu)異的電化學(xué)性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性及較高的電導(dǎo)率。常溫下，聚苯胺是典型的半導(dǎo)體材料，其電導(dǎo)率為10－10S/cm，經(jīng)摻雜以后，聚苯胺電導(dǎo)率可達到5S/cm,電導(dǎo)率可在10－10S/cm～100S/cm之間調(diào)節(jié)。它的顏色能隨著電極電位和溶液的pH值的變化而變化，具有良好的電化學(xué)反應(yīng)活性，是新型的電極活性材料，成為目前導(dǎo)電高分子材料研究中的熱點。

3.1氧化聚合

化學(xué)氧化法合成聚苯胺是在適當(dāng)?shù)臈l件下用氧化劑使苯胺發(fā)生氧化聚合。這是在制作電容器時應(yīng)用比較廣泛的一種方法。苯胺的化學(xué)氧化聚合通常是在苯胺/氧化劑/酸/水體系中進行的。大致的方法是在玻璃容器中將苯胺和酸按一定的比例混合均勻后，用冰水浴將體系溫度降低至0℃～25℃，在攪拌下滴加氧化劑，3分鐘內(nèi)滴加完畢。體系顏色由淺變深，繼續(xù)攪拌90分鐘，然后過濾，洗滌至濾液無色，得到墨綠色的聚苯胺粉末。

比較常用的氧化劑有過硫酸銨((NH4)2S2O8)、重鉻酸鉀(K2Cr2O7)、過氧化氫(H2O2)和碘酸鉀(KIO3)等。過硫酸銨由于不含金屬離子、氧化能力強，所以應(yīng)用較廣。最近報道的應(yīng)用二氧化錳(因為二氧化錳的來源廣，價格低廉、無毒，安全性高，制造方便)作為氧化劑，用鹽酸作介質(zhì)，采用化學(xué)氧化法成功地合成了導(dǎo)電聚苯胺。同時，得到的聚苯胺的結(jié)構(gòu)和電導(dǎo)率與過硫酸銨(APS)作為氧化劑時相似。

3.2乳液聚合

采用乳液聚合法制備PAn較溶液聚合法有如下優(yōu)點：用無環(huán)境污染且低成本的水作為熱載體，產(chǎn)物不需沉淀分離以除去溶劑；若采用大分子有機磺酸充當(dāng)表面活性劑，則可進一步完成質(zhì)子酸的摻雜以提高PAn的導(dǎo)電性；通過將PAn制備成可直接使用的乳液狀，就可在后面的加工過程中避免再使用一些昂貴的溶劑。這種方法不但可以簡化工藝、降低成本，還可以有效地改善PAn的可加工性。因此，乳液聚合法成為該領(lǐng)域的一大研究熱點。

大致方法是在反應(yīng)器中加入苯胺與DBSA，混合均勻，依次加入水、二甲苯，充分攪拌，得到透明乳液，然后向乳液中滴加過硫酸銨水溶液，2分鐘內(nèi)滴加完畢，體系的顏色很快變深，體系溫度保持在0℃～20℃,繼續(xù)攪拌60分鐘，然后加丙酮破乳，過濾，依次加水，DBSA洗滌至濾液無色，在40℃下真空干燥后得到DBSA摻雜的聚苯胺粉末。

這種方法的合成步驟簡單，制備出的聚苯胺具有較高的分子量和溶解性。雖然用這種方法制備電容器電解質(zhì)的并不多，但是，它較氧化聚合法，溶解性得到了提高，是很有應(yīng)用前景的一種方法。用這種方法得到的PAn粉末可以較好地溶于CHCl3中。微乳液聚合又較乳液聚合有了進一步的提高。用微乳液法制得的聚苯胺的電導(dǎo)率達9.1S/cm。與傳統(tǒng)乳液聚合法相比，微乳液聚合法可大大縮短聚合時間，所得產(chǎn)物的電導(dǎo)率優(yōu)于采用傳統(tǒng)乳液聚合法合成的聚苯胺。

導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的應(yīng)用

導(dǎo)電高分子的原材料一般為聚合物或者具有導(dǎo)電效果較強的填充物，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)成功研制出了具有良好導(dǎo)電性的高分子復(fù)合材料，且隨著高分子復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用，也增加了抗靜電、電磁波屏蔽等功能，使得導(dǎo)電高分子材料獲得了巨大的技術(shù)突破，目前，根據(jù)導(dǎo)電高分子材料的性能不同，可以將其分為半導(dǎo)體材料、高導(dǎo)電體材料、熱敏導(dǎo)體材料等，其材料成分不僅有金屬材料，如銅、鋁等，同時也含有碳系聚合物，大大增加了導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的穩(wěn)定性，同時降低了制作成本。另外，由于導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的優(yōu)點，使得基于傳統(tǒng)的工作方式有了極大程度的改善，如在開關(guān)元件生產(chǎn)過程，傳統(tǒng)的導(dǎo)電材料的在開關(guān)中雖然能夠保證電流的有效傳輸，但是金屬材質(zhì)會產(chǎn)生無用功率，同時導(dǎo)體過熱還會引發(fā)安全事故，因此，在開關(guān)元件的生產(chǎn)中應(yīng)用高分子復(fù)合材料，能夠有效的保護用電安全，同時，利用高分子復(fù)合材料的熱效應(yīng)，能夠制作出熱敏傳感器，提高能源的利用率，另外，導(dǎo)電高分子復(fù)合材料也在航電器的制作、煤電系統(tǒng)、建筑施工中有著廣泛的應(yīng)用[4]。4.1 導(dǎo)電高分子材料廣泛的應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

在醫(yī)療器械的研發(fā)中，具備良好導(dǎo)電性能的高分子材料獲得了青睞。從目前醫(yī)療器械的發(fā)展來看，導(dǎo)電高分子在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用助推了醫(yī)療器械的發(fā)展。在生物工程中，特別是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，需要特殊的導(dǎo)電材料作為手術(shù)或者患者康復(fù)的配件。導(dǎo)電高分子材料的出現(xiàn)，既解決了導(dǎo)電問題，同時也提供了新的材料可供醫(yī)學(xué)選擇。從目前醫(yī)學(xué)的發(fā)展來看，導(dǎo)電高分子已經(jīng)在醫(yī)學(xué)中得到了重要應(yīng)用，不但在醫(yī)療器械上得到了重要應(yīng)用，同時在手術(shù)過程中，以及患者體內(nèi)埋置的康復(fù)器械中也有重要的應(yīng)用。例如心臟起搏器等都是由導(dǎo)電高分子材料構(gòu)成。4.2 導(dǎo)電高分子材料在雷達探測領(lǐng)域得到了重要應(yīng)用

在雷達探測領(lǐng)域，材料的應(yīng)用是關(guān)鍵。導(dǎo)電高分子材料的研發(fā)成功，對提高雷達領(lǐng)域材料發(fā)展和滿足雷達探測功能需要具有重要作用。因此，導(dǎo)電高分子材料在雷達探測中得到了重要應(yīng)用。

隨著我國高新材料的不斷發(fā)展，以及火箭和飛機等飛行器研發(fā)的需要，在隱身材料發(fā)展中，雷達吸波材料的研制成為了重點。由于導(dǎo)電高分子材料可以在其中添加多種聚合物，使得導(dǎo)電高分子材料能夠具有其他材料所不具備的特點，并能夠?qū)崿F(xiàn)良好的雷達吸波。因此，導(dǎo)電聚合物高分子材料成為了雷達吸波材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域，對提高導(dǎo)電高分子應(yīng)用范圍和應(yīng)用效果具有重要作用。4.3 導(dǎo)電高分子材料在液晶材料的研發(fā)中得到了重要應(yīng)用

目前高點高分子材料由于可以融合多種材料，并且能夠與液晶材料進行有效融合，既可以降低液晶材料研發(fā)成本，同時也可以提高液晶材料的整體性能。正是基于這一優(yōu)點，導(dǎo)電高分子材料以其在液晶方面的獨特優(yōu)勢，在液晶材料的研發(fā)中得到了重要應(yīng)用。由于液體離子已經(jīng)成為了導(dǎo)電高分子材料的重要一種，在具體的應(yīng)用中，具有好的導(dǎo)電率和導(dǎo)電效果，對提高導(dǎo)電高分子材料的應(yīng)用范圍和應(yīng)用效果具有重要作用。結(jié)合當(dāng)前導(dǎo)電高分子材料的研發(fā)及使用經(jīng)驗，導(dǎo)電高分子中的液晶材料對擴展導(dǎo)電高分子使用范圍具有重要作用。導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的發(fā)展趨勢

由于高分子復(fù)合材料具有非常良好的應(yīng)用前景，因此，我國重視并鼓勵高分子復(fù)合材料研究的創(chuàng)新和發(fā)展，但是高分子復(fù)合材料具有較強的不穩(wěn)定性，其性能容易受到制作工藝、制作環(huán)境等外在因素的影響，近年來，先進的導(dǎo)電理論指出尋研制能與復(fù)合材料穩(wěn)定結(jié)合的導(dǎo)點模型是未來高分子復(fù)合材料的研究發(fā)展方向。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已經(jīng)得出復(fù)合體系的構(gòu)建是建立導(dǎo)線模型的前提要素，利用拓撲學(xué)方法能夠有效的對復(fù)合材料的參數(shù)進行測量，同時能夠有效的觀測出不同添加劑對導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的影響。由于高分子復(fù)合材料必須具有實用性，因此，導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的研究上也偏向于增加其穩(wěn)定性、輕便型、降低制作工藝與成本，同時使導(dǎo)電高分子復(fù)合材料能夠適應(yīng)不同的溫度及濕度，擴大導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的應(yīng)用范圍，盡管在理論研究上存在諸多的困難，但是在應(yīng)用方面已經(jīng)取得了巨大的突破[5]?？偨Y(jié)

綜上所述，在現(xiàn)階段的發(fā)展中，導(dǎo)電高分子復(fù)合材料占據(jù)重要的作用，有效的對其進行使用，可以更好地促進社會的發(fā)展。并且隨著不斷對其進行研究，相關(guān)的理論知識已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，處在了一個瓶頸階段，很難在使其繼續(xù)發(fā)展。因此，基于高分子材料的優(yōu)勢特點，我們只有立足導(dǎo)電高分子材料的發(fā)展實際，認真分析導(dǎo)電高分子材料的種類及特點，并深入探討導(dǎo)電高分子材料的實際特點，還要對其應(yīng)用范圍和發(fā)展趨勢進行探討，為導(dǎo)電材料的應(yīng)用提出新的發(fā)展設(shè)想。

參考文獻

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第四篇：導(dǎo)電碳黑的應(yīng)用

概述

隨著經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步，對導(dǎo)電性功能高分子材料的需求顯著增長，而且其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展，日益受到人們廣泛的關(guān)注。本文著重討論高分子材料用導(dǎo)電炭黑的應(yīng)用及選擇的一般原則。

2.導(dǎo)電炭黑的應(yīng)用領(lǐng)域

一般根據(jù)其體積電阻率的大小分為防靜電、半導(dǎo)電和導(dǎo)電三類。各類用途的體積電阻率列于表3

炭黑填充型導(dǎo)電高分子材料主要作為防靜電、半導(dǎo)電用途，其應(yīng)用實例列于表4。

3.導(dǎo)電性的影響因素

A 炭黑性能的影響

將炭黑填充到高分子材料中，都會降低其體積電阻率，其降低程度取決于炭黑粒子性能及其填充量。當(dāng)炭黑的其他特性相同時，其原生粒子越細，原生聚集體越小，高分子混合物的體積電阻率就越低。

炭黑結(jié)構(gòu)的增加，高分子混合物的體積電阻率將減小。

高導(dǎo)電性的炭黑基本性能必須是粒徑小，比表面積大，結(jié)構(gòu)高度發(fā)達，浮獲π電子的雜質(zhì)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，直接影響到導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的形成，要賦予高分子材料導(dǎo)電性，其炭黑含量必須達到臨界濃度。不同的導(dǎo)電炭黑在同一高分子材料中的臨界濃度不同。

B 高分子材料的影響

橡膠的種類不同，其炭黑復(fù)合材料的導(dǎo)電效果也有差異。容易獲得導(dǎo)電性的順序為：三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、天然橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠。硅酮橡膠適合大量用做導(dǎo)電橡膠材料。

C 加工條件的影響

炭黑填充到高分子材料中，受加工條件影響，造成炭黑的分散狀態(tài)和結(jié)構(gòu)破壞程度的不同，致使其導(dǎo)電性出現(xiàn)很大的差異。因此，炭黑在高分子材料的分散過程應(yīng)避免分散不足或分散過度，以達到最佳分散狀態(tài)。

對導(dǎo)電性影響由大到小的順序為：注射成型、擠出成型、壓延成型、加壓成型。加壓硫化、延長硫化時間會使電阻率較低。

第五篇：導(dǎo)電有機硅橡膠介紹

導(dǎo)電有機硅橡膠介紹

導(dǎo)電硅橡膠是以硅橡膠為基膠，加入導(dǎo)電填料、交聯(lián)劑等配煉硫化而成。常用的膠料為甲基乙烯硅橡膠，常用的導(dǎo)電填料有乙炔炭黑、碳纖維、超導(dǎo)電炭黑、石墨、銅粉、銀粉、鋁粉和鋅粉等。

與一般導(dǎo)電橡膠相比，導(dǎo)電硅橡膠的優(yōu)點是體積電阻率小，硬度低，耐高低溫（-70至200℃）、耐老化、加工制造工藝性能好，特別適合于制造導(dǎo)電性能好、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)細小的導(dǎo)電硅橡膠制品。

根據(jù)基膠品種和加工方法不同，可以制成高溫硫化導(dǎo)電硅橡膠和室溫硫化導(dǎo)電硅橡膠，以及壓敏導(dǎo)電硅橡膠、各向異性導(dǎo)電硅橡膠和低溫導(dǎo)電硅橡膠等。

近年來，隨著電子技術(shù)和儀表工業(yè)的迅速發(fā)展，促進了導(dǎo)電硅橡膠的改進和發(fā)展，出現(xiàn)了許多新工藝和新品種。例如，在硫化工藝上，出現(xiàn)了導(dǎo)電硅橡膠的常壓熱空氣硫化，代替了傳統(tǒng)的高溫加成硫化（過氧化物硫化）；在產(chǎn)品的性能上，出現(xiàn)了高抗撕導(dǎo)電硅橡膠以及在硅橡膠中加入某種金屬粉末，受壓部位就導(dǎo)通，不受壓處仍絕緣的壓導(dǎo)硅橡膠等品種。

Janpan一家有機硅公司開發(fā)了兩種不使用銀粉而又能對電磁波具有良好的屏蔽作用且價格低廉的新型導(dǎo)電硅橡膠。商品牌號為TCM5417V和XE21-301V。這兩種產(chǎn)品都不使用銀粉，而是使用了特殊的導(dǎo)電填充劑，價格比較低廉，其制品同添加銀粉型相比，對電磁波具有相同的屏蔽效果，并可進行擠出加工，因此被稱之為劃時代的導(dǎo)電硅橡膠。預(yù)期將在電子、電氣、汽車、機械等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。這兩種產(chǎn)品熱穩(wěn)定性好，導(dǎo)電性穩(wěn)定，在200℃下一個月，體積電阻率幾乎沒有變化。TCM5417V的體積電阻為2.8歐姆·厘米，衰減率為30分貝；XE21-301V的體積電阻為0.5歐姆·厘米，衰減率為50分貝。

目前，防止電磁波干擾有三種方式，即金屬彈簧、金屬網(wǎng)和能屏蔽電磁波的導(dǎo)電硅橡膠墊料，因為后者兼具氣密性等密封特性，所以導(dǎo)電橡膠已成為主流材料（其中多數(shù)使用導(dǎo)電硅橡膠）。

由于導(dǎo)電硅橡膠(004km.cn)具有體積小，接觸穩(wěn)定可靠、防震性能好、調(diào)換方便等優(yōu)點，用于印刷電路、無線電集成電路、顯示器等之間的連接，可以省去大量的焊接勞動，簡化了裝配，縮小體積，降低了成本，提高了可靠性。