Kaiyun精品]奇特的导电塑料

　　Kaiyun精品]奇特的导电塑料２０ ０ ７ 年１２月第２ ３卷第１２ 期吉林工程技术师范学院学报Ｊｏ ｕ ｒｎ ａ ｌｏ ｆＪｉｌｉｎＴ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｒ ｓ Ｉｎ ｓｔｉｔｕ ｔｅ ｏ ｆＥ ｎ ｇ ｉｎ ｅ ｅ ｒ ｉｎ ｇａ ｎ ｄＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙＤ ｅ ｃ ． ２ ０ ０ ７Ｖ ０ １． ２３ Ｎ ｏ ． １２奇特的导电塑料王洪杰， 李惠（ 吉林建筑工程学院材料科学与工程学院， 吉林长春１３０ ０ ２１）［ 摘要］导电塑料是一种新型功能高分子材料或复合型材料， 因具有独特电学和光学性能， 在能源、 电磁屏蔽开云、 电致发光和微电子等领域有着广阔的应用前景。 本文简要介绍了导电塑料的种类、 导电机理、在电学领域的应用以及目前存在的问题， 并对其今后的发展趋势进行了展望。［ 关键词］导电塑料； 防静电； 塑料电池； 光性能； 微电子； 导电机理［ 中图分类号］Ｔ Ｍ ２４ ３［ 文献标识码］Ａ［ 文章编号］１０ ０ ９ —９ ０ ４ ２（ ２０ ０ ７ ）１２—０ ０ ...

　　２０ ０ ７ 年１２月第２ ３卷第１２ 期吉林工程技术师范学院学报Ｊｏ ｕ ｒｎ ａ ｌｏ ｆＪｉｌｉｎＴ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｒ ｓ Ｉｎ ｓｔｉｔｕ ｔｅ ｏ ｆＥ ｎ ｇ ｉｎ ｅ ｅ ｒ ｉｎ ｇａ ｎ ｄＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙＤ ｅ ｃ ． ２ ０ ０ ７Ｖ ０ １． ２３ Ｎ ｏ ． １２奇特的导电塑料王洪杰， 李惠（ 吉林建筑工程学院材料科学与工程学院， 吉林长春１３０ ０ ２１）［ 摘要］导电塑料是一种新型功能高分子材料或复合型材料， 因具有独特电学和光学性能， 在能源、 电磁屏蔽、 电致发光和微电子等领域有着广阔的应用前景。 本文简要介绍了导电塑料的种类、 导电机理、在电学领域的应用以及目前存在的问题， 并对其今后的发展趋势进行了展望开云。［ 关键词］导电塑料； 防静电； 塑料电池； 光性能； 微电子； 导电机理［ 中图分类号］Ｔ Ｍ ２４ ３［ 文献标识码］Ａ［ 文章编号］１０ ０ ９ ９ ０ ４ ２（ ２０ ０ ７ ）１２０ ０ ５７ ０ ３０ 前言一般来说， 按电导率或体积电阻率的大小不同，可将物质分为绝缘体、 半导体和导体三大类。 高分子塑料自诞生之日起似乎就与导电无缘。 但在２０世纪７ ０ 年代末， Ａ ｌａ ｎ Ｇ ． Ｍ ａ ｃＤ ｉａ ｒ ｍ ｉｄ （ 费城的宾夕法尼亚大学）、 Ａ ｌａ ｎＪ． Ｈ ｅ ｅ ｇ ｅ ｒ （ 圣巴巴拉的加利福尼亚大学）和Ｈ ｉｄ ｅ ｋ ｉ Ｓ ｈ ｉｒ ａ ｋ ａ ｗ ａ （ 白川英树， 日本筑波大学）共同发现掺杂聚乙炔（ Ｐ ｏ ｌｙ ａ ｃｅｔｙ ｌｅｎ ｅ， Ｐ Ａ ）的电导率呈现金属态［ １］， 打破了高分子塑料不能导电的传统观念。 为此， 三人联合获得了２０ ０ ０ 年度的诺贝尔化学奖， 同时也为高分子塑料进入电学领域的各个分支打开了大门， 至今， 导电塑料的开发与应用依然是十分活跃的研究领域。由于导电塑料具有特殊的结构和优异的物理化学性能， 应用前景十分广阔。 因此， 本文对导电塑料在电子器件、 防静电、 电磁屏蔽、 电致发光和能源等方面的研究进展及其导电机理作了简要的介绍。１导电塑料的种类按高分子塑料的电导率和体积电阻率大小不同， 可将塑料分为以下三类， 由表１示出。按导电塑料的结构、 组成和制备工艺不同， 导电塑料通常分为两大类开云。 一类是高分子材料本身有导电性或经化学掺杂后具有导电性， 称为结构型导电塑料， 也称本征导电塑料。 另一类是高分子材料本身不具有导电性， 而是加入导电性填料或在其表面形成导电膜， 通过复合形成导电性塑料， 即复合型导电塑料。 包括表面膜式导电塑料、 填充型导电塑料和层压型导电塑料。 目前已经发现的典型结构型导电高聚物塑料有： 聚乙炔（ Ｐ Ａ ）、 聚吡咯（ Ｐ Ｐ ｙ ）、 聚苯胺（ Ｐ Ａ ｎ ）、 聚对苯撑乙炔（ Ｐ Ｐ Ｖ ）、 聚对苯撑（ Ｐ Ｐ Ｐ ）、 聚噻吩（ 阳Ｐ ）等。 复合型高聚物研究较多， 应用较广，主要有碳素填充型、 金属填充型和镀金属填料填充型。２导电塑料在电学领域的应用随着科技的发展， 人类进入信息社会， 电的应用几乎在社会各个方面都有体现， 这使得导电高聚物材料的研究也蒸蒸日上， 主要表现在以下几个方面。２． １用于防静电方面导电高聚物最先应用是从防静电开始的。 随着现代工业的发展， 电子技术应用越来越广泛， 电子元件也越来越微型化和复杂化， 使静电这一危害对产品的影响越来越大。 尤其是对静电敏感的产品， 如精密电子仪器、 电子产品、 军工产品等， 同时在、煤矿、 石油、 化工和纺织等行业也可能出现因静电而引起燃烧和爆炸事故的现象。 为此， 以Ｐ Ｐ Ｙ 、 Ｐ Ｔ Ｐ 、Ｐ Ｐ Ｐ 、 Ｐ Ａ ｎ 为基的各种抗静电、 静电屏蔽材料相继问世。 美国Ｕ Ｎ ＩＡ Ｘ 公司用有机磺酸掺杂的聚苯胺和商用高聚物共混， 制得各种颜色的抗静电地板。 不仅美观， 效果非常好。２． ２作为屏蔽材料在日常生活中， 周围的大多数电子产品都是由大规模和超大规模集成电路制造而成。 这些电子产品所用的一般都是微电流， 容易发生由于外界电磁波干扰而造成的错误动作、 图像障碍等故障， 同时，本身所产生的高频率电磁波， 对也有很大的危害。 因此， 电子仪器的外壳应有一定的电磁波屏蔽性。 一般我们可供选择的屏蔽材料为结构型导电高聚物塑料、 金属材料和碳黑填充型导电塑料。 其优缺点由表２示出。收稿日期： ２０ ０ ７ 一０ ９ 一１２作者简介： 王洪杰（ １９ ６６一）男， 吉林人， 吉林建筑工程学院材料科学与工程学院副教授， 主要从事建筑材料研究。万方数据