纳米导电聚合物复合材料制备和应用.pdf

第 39卷 第 9期 化 工 技 术 与 开 发 、，ol_39 NO．9 2010年 9月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry Sep．2010 纳米导电聚合物复合材料的制备及应用 高兰玲，尚秀丽，周翠文，白小春 (兰州石化职业技术学院石化系 ，甘肃 兰州 730060) 摘 要：纳米导电聚合物是一种新型功能高分子材料，近年来，其复合材料的研究和应用越来越受到重视。本文综述了 纳米导电聚合物复合材料的制备方法及在能源、电磁屏蔽、电致发光等领域应用研究的必威体育精装版进展 ，并对其今后的发展趋势进 行了展望。 关键词：导电复合材料 ；制备方法；应用 中图分类号：TB33 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2010)09·0023—03 随着科学技术的迅速发展，功能高分子复合膜 1．1 溶液聚合法 的应用领域正不断拓宽，改变基体膜的结构，改善 溶液聚合法有两种实施方法：(1)通过选择恰当 膜的性能，研制性能优异的复合膜，成为现阶段研 的功能质子酸，使掺杂聚苯胺 与聚合物共溶于特定 究领域发展的重要方向之一。聚苯胺、聚吡咯合成 的有机溶剂中，通过溶液共混方法来制备聚苯胺导 简单，具有较高的导电率，但很难象高分子聚合物 电材料 3【】，其关键是掺杂剂和溶剂的选择。(2 本征 那样加工成型，而且在高温和潮湿的环境中不能长 态聚苯胺和聚合物分别溶于N．甲基吡咯烷酮、N，N- 期使用，因而以应用为 目标的基础研究已经成为该 二甲基乙酰胺溶剂中，按一定比例混合后浇铸，得 领域最迫切、最吸引人的研究方向。通过功能质子 到本征态聚苯胺 ／聚合物薄膜[41，再将此薄膜浸于 酸掺杂可以制备可溶性导电聚合物复合材料 l【】，改 酸溶液中掺杂，从而得到导电复合膜。该导电复合 善导电聚合物的可溶性和加工性；与普通聚合物材 膜具有 良好的力学性能和热学性能。 料复合能得到复合聚合物导电材料[21。这类复合导 1．2 机械共混法 电材料具有导电性，在大范围内可调、力学性能好、 大多数导电复合材料是由机械共混法制得的， 易加工成型及可制成透明材料等特点，因而引起了 如aPy．PE(聚乙烯)和PPy．PS(聚苯乙烯)导电复合材 各国科研工作者竞相研究。本文对导电聚合物复合 材料的制备方法和应用的研究进展作一简要的介 。 这种导电复合材料具有微观多相结构特征。 绍。 分散相的尺寸大小取决于所用基材与 PPy的相容 性，导电率是由导电组分形成的导电通道所决定。 1 导电复合材料的制备方法 机械共混物的渗流阈值高，不易获得高的导电率。 采用化学氧化法制备的聚苯胺、聚吡咯不溶不 因渗流阈值及其途径取决于基材的自由体积和热 熔，力学性能和加工性能较差，难于直接加工应用。 稳定性，因此，基材链节松弛及 内旋转也可能引起 利用电化学法虽然可获得聚合物的导电膜，但膜的 导电率的变化。最近德国科学家利用原位聚合法制 面积受电极面积的限制。为