文档介绍：浅谈化学与导电高分子材料的研究进展及其应用
学院: 电气工程学院
专业:电气信息类
班级:电工092
学号:0908040154
学生姓名:王赢
指导老师:姚蓉君
【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。本文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分子的研究进展状况并对其发展前景进行了展望。
【关键词】化学导电高分子材料研究进展应用
【前言】1977年,日本白川英树等人才发现用五***化***或碘掺杂的聚乙炔薄膜具有金属导电的性质,电导率达到10S/m。这是第一个导电的高分子材料。所谓导电高分子是由具有共轭∏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。它完全不同于由金属或碳粉末与高分子共混而制成的导电塑料。导电高分子具有特殊的结构和优异的物理化学性能使它在能源、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。因此, 导电高分子自发现之日起就成为材料科学的研究热点。经过近30多年的发展,导电高分子已取得了重要的研究进展。
一、导电高分子材料的研究进展
导电高分子材料分为结构型和复合型两种,结构型导电高
分子材料是高聚物本身或经掺杂之后具有导电性的材料,而复
合型导电高分子材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
复合型导电高分子材料又称掺和型导电高分子材料. 早在本世纪初Go ldberg 用金属的胶体溶液和含石墨等导电填料的易挥发溶液涂覆在物体表面, 使之具有导电性[1 ]. 30 年代以后聚苯乙烯、聚***乙烯、丙烯酸树脂、醇酸树脂等合成树脂的不断出现为复合型导电高分子材料的发展奠定了基础. 1957年, 日本研究开发出各类型的导电涂料. 美国在50 年代初开发了一系列的飞机雷达用的抗静电涂料. 我国复合型导电高分子材料的研究也在50 年代开始兴起. 第一汽车制造厂、天津油漆厂、上海树脂研究所、武汉化工研究所等单位开展了这方面的研究工作. 年代以后, 复合型导电高分子材料的研究有了长足的进步. 由单一导电发展成为耐化学品、储存稳定等多种性能的材料. 1994 年, 日本研究出耐腐蚀、长效导电涂料, 体积电阻率可达10- 4 8. cm , 达到金属的电率.
复合型导电高分子材料的发展主要集中在降低电阻率与提高材料的综合性能两个方面. 因此, 导电填料的改进及合成树脂的选择是目前研究的主要课题.
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[2]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***(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[3]。
在众多导电高分子中,聚苯***由于原料易得、合成简便、耐高温及抗氧化性能良好
等优点而受到广泛的关注,是目前公认的最具有应用潜力的导电高分子材