導電性高分子材料一般分為結構型和復合型兩大類。結構型導電高分子聚合物是1977年才發現的,它是有機聚合摻雜后的聚乙炔,具有類似金屬的電導率。而純粹的結構型導電高分子聚合物至今只有聚氮化硫類,其它許多導電聚合物幾平均需采用氧化還原、離子化或電化學等手段進行摻雜之后才能有較高的導電性。其代表性的產物有聚乙炔、聚對苯撐、聚吡咯、聚噻吩、聚吡啶、聚苯硫醚等。還有一種叫作熱分解導電高分子,這是把聚酰亞胺、聚丙烯腈等在高溫下熱處理,使之生成與石墨結構相近的物質,從而獲得導電性。這些熱分解導電高分子的特征是無須摻雜處理,故具有優異的穩定性。結構型導電高分子材料的主要用途是導電材料、蓄電池電極材料、光功能元件、半導體材料,其研究開發主要集中在以T4個方面:①具有與金屬相同的電導率;②在空氣中是穩定的;③具有高功能;④具有良好的加工成型性。
另一類被稱之為復合型導電高分子材料,它是由導電性物質與高分子材料復合而成。這是一類已被廣泛應用的功能性高分子材料。本文主要介紹復合型導電高分子材料。
一、復合型導電高分子材料的分類及用途
復合型導電高分子材料的分類有很多種,根據電阻值的不同可分為:半導電體、除靜電體、導電體、高導電體;根據導電填料的不同可分為:抗靜電劑系、碳系(炭黑、石墨等)、金屬系(各種金屬粉末、纖維、片等);根據樹脂的形態不同可分為:導電塑料、導電橡膠、導電涂料、導電膠粘劑、導電薄膜等;還可根據其功能不同分為:防靜電材料、除靜電材料、電極材料、發熱體材料、電磁波屏蔽材料。本文主要介紹復合型導電高分子材料中導電塑料的用途。
(1)在電子、電器領域中作集成電路、晶片、傳感器護套等精密電子元件生產過程中使用的防靜電周轉箱、IC及LCD托盤、IC封裝、晶片載體、薄膜袋等。
(2)防爆產品的外殼及結構件,如:煤礦、油船、油田、粉塵及可燃氣體等場合中使用的電器產品外殼及結構件。
(3)中、高壓電纜中使用的半導電屏蔽料。
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