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导电高分子论文(精).doc

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导电高分子论文(精).doc

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导电高分子论文(精).doc

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试样体积电阻率随乙炔炭黑 用量的增加呈现降低趋势 , 用量超过 30份时 , 橡胶的体积电阻率迅速减小 ; 当乙炔炭黑用量大 于 40份时 , 橡胶的体积电阻率下降趋缓 , 体积电阻率最小值不大于 ·cm 。
金属材料具有优良的导电性能 , 是制备导电复合材料的重要填料。镀银颗粒是人们对金 属颗粒 (铜粉、 铝粉等 或无机颗粒 (玻璃微珠等 表面镀银而制得 , 由于镀银颗粒表面银层固 有体积电阻率很低 , 从而降低了整个颗粒的体积电阻率。 等在高密度聚乙烯 (HDPE 中添加了镀银聚酰*** (PA颗粒 , 在镀银填料体积分数为 %时 , 使复合材料的导电率达到 ×102 S ·cm -1。
共混复合型导电高分子材料是在基体聚合物中加入结构型导电聚合物粉末或颗粒复合 而成,其合成方法主要有溶液共混法、熔融共混法、直接涂布法、悬浮液共混法、模板辅助 聚合法和原位乳液聚合法等。
溶液共混法是用导电聚合物与基体聚合物溶液或者浓溶液混合, 冷却除去溶剂成型制备 共混导电高分子李文铎等采用溶液共混法,分别将 DBSA 掺杂态 PANI 与几种丙烯酸树脂共混, 实验发现, 随着 PANI 用量增大, 掺杂态 PANI 与丙烯酸树脂共混体系的涂膜表面电阻减小, 在 PANI 质量分数为 10%时,均出现导电阈值。
模板辅助聚合法是在模板聚合物存在下引发导电聚合物合成, 聚合完成后, 得到导电聚 合物—模板聚合物纳米导电复合材料。 Thiyagarajan 利用模板辅助酶催化聚合可以制备樟脑 磺酸掺杂的水溶性的手性导电 PANI-PAA 纳米复合材料,电导率为 18 S/m 。
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电子导电型聚合物
电子导电聚合物是3种导电聚合物中种类最多, 研究最早的一类导电材料, 在电子导电 聚合物的导电过程中载流子是聚合物中的自由电子或空穴。 高分子聚合物中的霄键可以提供
有限离域, 当高分子聚合物中具有共轭结构时,1T电子体系增大,电子的离域性增强,共 轭体系越大,离域性也越大,电子的可移动范围也就越大。当共轭结果足够大时, 化合物即 可提供自由电子。 电子导电性聚合物的共同特征为分子内具有大的共轭1T电子体系, 具有 跨键移动能力的1r键电子成为这类聚合物的载流子。 目前, 已知的电子导电聚合物除早期 发现的聚乙炔外,大多为芳香单环、多环、以及杂环的共聚或均聚物”。
离子导电型聚合物
以正负离子为载流子的导电聚合物被称为离子导电聚合物, 也是一类重要的导电材料, 通常又称为高分子固体电解质。 离子导电聚合物具有液态电解质允许离子在其中移动, 同时 对离子又有一定溶剂合作用,但不具有液体流动性和挥发性。
氧化还原型导电聚合物
除了电子型导电聚合物和离子型导电聚合物比较常见外, 还有一种称为氧化还原型导电 聚合物。从结构上看,这类聚合物的侧链上常带有可以进行可逆氧化还原反应的活性基团, 有时聚合物骨架本身也具有可逆氧化还原能力。 当一段聚合物的两端接有测定电极时, 在电 极电势的作用下, 聚合物内的电活性基团发生氧化还原反应, 在反应过程中伴随着电子转移 过程发生。如果在电极之间施加电压,促使电子转移的方向一致,聚合物中将有电流通过, 即产生导电现象,其导电村料的导电机理如图1所示。
2 导电高分子材料的应用
作为导电材料
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导电聚合物具有高电导率, 在理论上讲, 导电聚合物应该成为金属电力输送材料的有力 竞争者,但是对多数导电聚合物来说,电导率相对较低, 化学稳定性较差, 在空气中很快失 去导电性能, 因此, 作为电力输送材料与金属相比还有较大差距, 在这方面的大规模应用开 发还有待上述性能的改进。
导电高分子可制成彩色或无色透明的质轻的导电薄膜 , 在一些特殊的环境中使用。透明 导电膜 , 是在透明的高分子膜表面上形成的对可见光透明的导电性薄膜 , 除了在历来的透明 导电膜玻璃的应用范围内得到应用外 , 还可用作电子材料的基材 , 如在电致发光面板、 液晶和 透明面板、 开关