结构型导电高分子材料现状及发展趋势_精品.doc

结构型导电高分子材料现状及发展趋势 2010年第5期 第37卷总第205期 广东化工 41 结构型导电高分子材料现状及发展趋势 杨鸿昌,李志刚 (1.深圳市长园特发科技有限公司技术部,广东深圳518107; 2.深圳市长园特发科技有限公司工程部,广东深圳518107) 【摘要】文章概述了结构型导电高分子材料的国内外发展状况,介绍了几种典型髑结构型导电高分予材料,列举了结构型导电高分子材料的 若干应用情况,并讨论了目前结构型导电高分子材料的发展趋势. [关键词】结构;导电高分子;聚乙炔;聚苯胺;聚啦略;聚嚷吩;聚苯乙炔;发展趋势 【中圈分类号]TQ[文献标识码】A【文章编号]1007i865(2010)05-0041,02 StructuralConductivePolymerStatusandDevelopmentTrend YangHongchang,LiZhigang (1.TechnologyDepartment,CygTefaCo.,Ltd.,Shenzhen518107;2.EngineeringDepartment,CygGTefaCo.,Ltd., Shenzhen518107,China) Abstract:Thepapersummarizedthestructuralconductivepolymermaterialsdevelopmentsituationofdomesticandabroad,introducedseveraltypical structuralconductivepolymermaterials,enumeratedstructuralconductivepolymermaterialsseveralapplications,anddiscussedthedevelopmenttrend. Keywords:structura;conductivepolymer;polyacetylene;polyaniline;polypyrroles;polythiophenes;polyphenylenevinylene;developmentfiend 导电高分子材料分为结构型和复合型两种,结构型导电高 分子材料是高聚物本身或经掺杂之后具有导电性的材料,而复 合型导电高分子材料是本身不具有导电性,但通过加入导电性 填充物获得导电性的材料Llj,后者当然不如前者天生的方 便和优越(如透明). 1国内外的发展状况 结构型导电高分子材料是一类附加值高,具有广泛应用前 景的新兴材料,它是1971年由日本自川英树研究用齐格勒? 纳塔催化剂合成聚乙炔时发现的.8O年代以来,发现聚对苯 硫醚,聚吡咯,聚噻吩,聚喹啉等共轭型聚合物均可通过掺杂 形成高导电塑料.90年代,结构型导电高分子材料已部分进 入实用化阶段,如德国ZipperingKessler公司制成了用于生产 高剪切的结构型导电高分子模塑部件的专用小型设备.BASF 公司研制的聚乙炔,在电导率与质量比上已经达到许多金属相 同的量级. 中国中科院长春应化所于1984年开始研究导电聚苯胺的合 成,结构,性能,加工和应用.经过多年的探索,2O吨级可 溶性导电聚苯胺中试合成项目已于2001年1月15Et通过了 专家的鉴定,目前其合作企业吉林正基科技开发有限责任公 司,已经吨级规模向美国杜邦公司出口聚苯胺原料.估计到 2012年国际上相关产品产值将达20亿美元,其中电子化学品, 抗静电材料,聚苯胺金属防腐蚀材料,电磁屏蔽材料占80% 以上. 2几种典型的结构型导电高分子材料0] 2.1聚乙炔(PA) PA是研究得最早,最系统,也是实测电导率最高的聚合 物.它的聚合方法比较有影响的有:自川英树法,Naarman 法,Durham法以及稀土催化体系法.迄今为止报道的PA最 高电导率为2×10S/cm,接近于金属铜,但它的环境稳定性 差,力学性能远不能跟铜比. 2.2聚苯胺(PAn) PAn发现较早,但是近年来才发现它的良好导电性.聚苯 胺的结构多样,空气稳定性和耐热性好,电导率优良,原料价 格低,易制成柔软坚韧的膜且价廉易得,又可进行溶液和熔融 加工,再加上其独特的化学和电化学性能,已成为最有应用价 值的导电高分子材料,电导率可达10～10S/cm数量级. 2.3聚吡咯(PPy) PPy由于吡咯很容易电化学聚合,形成致密薄膜,其电导 率高达10S/cm数量级,仅次于聚乙炔和聚苯胺,稳定性却 比聚乙炔好的多,但机械性能不理想.PPy可以制成传感器, 灵敏地检测空气中的挥发性有机气体;制成PPy酶电极还可 以检测尿糖和血糖的含量,用于相关疾病的诊断. 2.4聚噻吩(PTh) PTh可用2,5一二溴噻吩在氯化镍作用下,缩聚为黑色不溶 固体,具有高电导率,无论掺杂与否都很稳