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結(jié)構(gòu)型高分子導(dǎo)電材料
是指高分子結(jié)構(gòu)本身或經(jīng)過摻雜之后具有導(dǎo)電功能的高分子材料。根據(jù)電導(dǎo)率的大小又可分為高分子半導(dǎo)體、高分子金屬和高分子超導(dǎo)體。按照導(dǎo)電機理可分為電子導(dǎo)電高分子材料和離子導(dǎo)電高分子材料。電子導(dǎo)電高分子材料的電導(dǎo)率一般在半導(dǎo)體的范圍。采用摻雜技術(shù)可使這類材料的導(dǎo)電性能大大提高。如在聚中摻雜少量碘,電導(dǎo)率可提高12個數(shù)量級,成為“高分子金屬”。經(jīng)摻雜后的聚氮化硫,在超低溫下可轉(zhuǎn)變成高分子超導(dǎo)體。結(jié)構(gòu)型高分子導(dǎo)電材料用于試制輕質(zhì)塑料蓄電池、太陽能電池、傳感器件、微波吸收材料以及試制半導(dǎo)體元器件等。但目前這類材料由于還存在穩(wěn)定性差(特別是摻雜后的材料在空氣中的氧化穩(wěn)定性差)以及加工成型性、機械性能方面的問題,尚未進(jìn)入實用階段。
導(dǎo)電塑料是將樹脂和導(dǎo)電物質(zhì)混合,用塑料的加工方式進(jìn)行加工的功能型高分子材料。主要應(yīng)用于電子、集成電路包裝、電磁波屏蔽等領(lǐng)域。其導(dǎo)電性高分子材料一般分為結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型兩大類。結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子聚合物是1977年才發(fā)現(xiàn)的,它是有機聚合摻雜后的聚,具有類似金屬的電導(dǎo)率。而純粹的結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子聚合物至今只有聚氮化硫類,其它許多導(dǎo)電聚合物幾乎均需采用氧化還原、離子化或電化學(xué)等手段進(jìn)行摻雜之后才能有較高的導(dǎo)電性。其代表性的產(chǎn)物有聚對苯撐、聚吡咯、聚苯硫醚等。還有一種叫作熱分解導(dǎo)電高分子,這是把*等在高溫下熱處理,使之生成與石墨結(jié)構(gòu)相近的物質(zhì),從而獲得導(dǎo)電性。這些熱分解導(dǎo)電高分子的特征是無須摻雜處理,故具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。
按導(dǎo)電塑料的制作方法分類,可分為結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電塑料和復(fù)合型導(dǎo)電塑料。
結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電塑料又稱本征型導(dǎo)電塑料,是指本身具有導(dǎo)電性或經(jīng)化學(xué)改性后具有導(dǎo)電性的塑料。結(jié)構(gòu)型高分子導(dǎo)電材料主要有:
(1)π共軛系高分子:如線型聚苯、層狀高聚物等;
(2)金屬螯合物:如聚酮酞菁;
(3)電荷移動型高分子絡(luò)合物:如聚陽離子、CQ絡(luò)合物。
讓塑料實現(xiàn)抗靜電的途徑目前有兩種
1)塑料制品表面改性,如貼導(dǎo)電膜、涂導(dǎo)電漆
2)與抗靜電劑共混,開發(fā)成抗靜電塑料,綜合成本、效能、可加工性等因素抗靜電塑料成為主要“不來電”的途徑抗靜電劑一般分為兩種,一種是析出型表面活性劑,分為陽離子型、陰離子型和非離子型表面活性劑,這些表面活性劑通過析出到塑料的表面與空氣中的水分子結(jié)合,在塑料的表面形成導(dǎo)電通路,從而釋放表面電荷。如此可知,析出型抗靜電劑具有一定的時效性,且受環(huán)境濕度影響很大。