导电高分子纳米复合材料研究进展
导电高分子材料的研究和应用
导电高分子材料的研究和应用近年来，导电高分子材料得到了越来越多的关注。
这种材料能够将电能转化为热能，具有较高的电导率和良好的机械性能，因此在可穿戴电子设备、柔性电子、智能材料等领域具有广泛的应用前景。
本文将就导电高分子材料的研究进展和应用领域进行探讨。
一、导电高分子材料的分类和制备方法导电高分子材料的分类多种多样，包括导电聚合物和导电复合材料等。
其中导电聚合物主要包括导电聚苯胺、导电聚丙烯酰胺和聚电解质等。
这些聚合物具有较高的导电性能和良好的稳定性，可以在应力、温度和化学环境等多种条件下均能保持稳定的电导率。
导电复合材料是指将导电材料与聚合物基体复合而成的材料。
导电材料可以是金属、碳纳米管、石墨烯等等，具有较高的导电性能。
而聚合物基体则可以提供良好的机械性能和稳定性。
导电复合材料的制备方法包括化学合成、物理混合和化学还原等。
二、导电高分子的应用领域1. 可穿戴设备随着移动互联网和物联网技术的不断发展，可穿戴设备逐渐得到人们的关注。
作为这一领域的重要材料之一，导电高分子可以用于制作柔性传感器、智能手表、智能眼镜等设备中的电子元件。
相比于传统的刚性电子元件，导电高分子材料可以更好地贴合皮肤，不影响使用者的日常生活。
2. 柔性电子柔性电子作为一种颠覆性的技术，将改变现有的电子产品设计理念。
导电高分子材料可以在这一领域中扮演重要的角色。
制备柔性电子的关键在于材料的柔软性和可弯折性。
而导电高分子材料具有较好的柔软性和可弯折性，因此可以作为柔性电子的重要材料之一。
3. 智能材料智能材料是指能够对外界刺激做出相应反应的材料。
导电高分子材料可以通过改变电流、温度等条件来实现形变、液滴运动等智能性能。
此外，导电高分子材料还可以应用于电磁屏蔽、光电和声音传感器等领域。
三、导电高分子材料未来的发展方向随着科技的不断发展和人们对高性能、高稳定性的需求不断增加，导电高分子材料未来的发展方向也越来越多样。
以下是未来导电高分子材料的几个发展趋势：1. 提高导电性目前导电高分子材料的电导率还有一定的提升空间。
导电高分子材料的研究进展及其应用
导电高分子材料的研究进展及其应用摘要：本文讲述了导电高分子材料的起源、分类以及特点。
综述了导电高分子材料的研究进展及其在各个领域的应用。
关键词导电高分子研究进展应用一、引言1958 年Natta 等人合成了聚乙炔，但是当时并没有引起其他科学家的足够重视。
自从1977年美国科学家黑格（A.J.Heeger）和麦克迪尔米德（A.G.MacDiarmid）和日本科学家白川英树（H.Shirakawa）发现掺杂聚乙炔（Polyacetylene,PA）具有金属导电特性以来[1]，有机高分子不能作为电解质的概念被彻底改变。
现在研究的有聚乙炔(Polyacetylene, PAC)、聚吡咯(Polypyrroles,PPY)、聚噻吩(Polythiophenes, PTH)、聚苯胺(Polyaniline,PAN)、聚对苯(Polyparaphenylene, PPP)、聚并苯(Polyacenes,PAS)等,具有许多特殊的电、光、磁和电化学性能。
也因此诞生了一门新型的交叉学科-导电高分子。
这个新领域的出现不仅打破了高分子仅为绝缘体的传统观念,而且它的发现和发展为低维固体电子学,乃至分子电子学的建立和完善作出重要的贡献,进而为分子电子学的建立打下基础,而具有重要的科学意义。
所谓导电高分子是由具有共轭∏键的高分子经化学或电化学“掺杂”使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材料。
它完全不同于由金属或碳粉末与高分子共混而制成的导电塑料。
导电高分子具有特殊的结构和优异的物理化学性能使它在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导线和分子器件, 以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术上有着广泛、诱人的应用前景。
因此, 导电高分子自发现之日起就成为材料科学的研究热点。
经过近30多年的发展，导电高分子已取得了重要的研究进展。
二、导电高分子材料的分类按照材料结构和制备方法的不同可将导电高分子材料分为两大类:一类是结构型(或本征型) 导电高分子材料,另一类是复合型导电高分子材料。
导电高分子材料的研究进展
导电高分子材料的研究进展导电高分子材料是一种能够传导电流的高分子材料，具有优异的导电性能和灵活的可塑性。
它们广泛应用于电子器件、柔性电子器件、能源存储和传输等领域。
随着科技的不断发展，导电高分子材料的研究也在不断取得进展。
本文将就导电高分子材料的研究进展进行探讨。
近年来，导电高分子材料的研究主要集中在三个方面：一是发展新型的导电高分子材料，二是研究导电机理，三是提高导电性能。
1.发展新型的导电高分子材料石墨烯是一种具有高导电性能的二维材料，其单层厚度仅为一个原子。
由于其优异的导电性能和独特的二维结构，石墨烯被广泛应用于导电高分子材料的开发。
例如，石墨烯可以添加到传统的高分子材料中，以提高其导电性能。
此外，石墨烯的制备方法也在不断改进，例如化学气相沉积和机械剥离技术，以提高石墨烯的制备效率和质量。
除了石墨烯，碳纳米管也是一种具有很高导电性能的材料。
碳纳米管的直径仅为几个纳米，但长度可以达到几个微米甚至更长。
碳纳米管可以在高分子基体中分散，形成导电网络，从而提高高分子材料的导电性能。
此外，一些研究人员还提出了利用纳米粒子和聚合物共同制备导电高分子材料的方法，以获得更好的导电性能。
2.研究导电机理研究导电机理是导电高分子材料研究的重要方向。
目前，导电高分子材料的导电机理主要包括两种：一种是有机导电材料的分子导电机理，即通过有机分子的电荷迁移来实现导电；另一种是金属/高分子复合材料的载流子传输机理，即通过金属粒子或纳米线来传输载流子。
研究导电机理有助于深入理解导电高分子材料的性质，并为其应用提供指导。
3.提高导电性能提高导电性能是导电高分子材料研究的重要目标之一、目前，提高导电性能的方法主要包括以下几个方面：一是通过改变高分子材料的结构和组分来调控导电性能，例如改变共聚物的比例和合成导电高分子材料的共轭结构。
二是通过添加导电剂来提高高分子材料的导电性能，例如添加金属粒子、碳纳米管等。
三是通过改变导电高分子材料的处理方法来提高其导电性能，例如通过拉伸、压印等方法调控高分子链的排列和导电网络的形成。
导电高分子材料的导电性能研究
导电高分子材料的导电性能研究随着科技的不断发展，导电高分子材料在电子工业、能源领域以及生物医学领域中得到了广泛应用。
导电高分子材料具备传统高分子材料的特点，如轻质、柔性、可塑性好等，同时还具有较好的导电性能，使其在许多领域成为研究的热点。
众所周知，传统塑料是不导电的，这限制了其在电子器件等领域的应用。
然而，通过在高分子材料中加入导电填料，如金属粉末、碳纳米管等，可以改变传统高分子材料的导电性能。
导电填料的添加可以形成电子传导路径，从而实现高分子材料的导电性。
因此，导电高分子材料的导电性能研究具有重要意义。
一种常见的导电高分子材料是聚苯乙烯/碳纳米管复合材料。
研究表明，当碳纳米管的含量达到一定比例后，聚苯乙烯/碳纳米管复合材料的导电性能得到显著提高。
这是因为碳纳米管具有优异的导电性能，在聚合物基体中形成导电网络，从而实现导电性。
目前，研究人员还在不断探索不同类型的导电填料及其在高分子材料中的导电机制，以实现更好的导电性能。
此外，导电高分子材料的导电性能还受到一系列外界条件的影响。
例如，温度是影响导电高分子材料导电性能的重要因素之一。
随着温度的升高，导电高分子材料的导电性能会发生变化。
这是因为温度的升高会影响导电填料与高分子材料之间的相互作用力，从而影响导电性。
因此，对导电高分子材料在不同温度下的导电性能进行研究，对于了解其导电机制具有重要意义。
此外，导电高分子材料的导电性能还受到填料的形态和分散性的影响。
研究发现，填料的形态和分散性对导电高分子材料的导电性能有显著影响。
例如，碳纳米管的长度、直径和形态都会对导电效果产生影响。
当碳纳米管长度相对较短且形态较分散时，其导电性能较好。
因此，在研究导电高分子材料的导电性能时，还需要考虑填料的形态和分散性，以获得更准确的结果。
除了上述因素外，导电高分子材料的导电性能还受到填料含量和高分子材料基体性质的影响。
研究发现，填料含量的增加会显著提高导电高分子材料的导电性能。
导电高分子纳米复合材料研究成热点
资 ６０ ０ ０万元 ，投 产后预 计年 销售 收入 １ 亿元 ；鼎 弘合 金新 构 ，在纳 米管 纵 向 引入周 期 结构 ，使 其具 有 独特 的光 学 性
材料 ，总投 资 ３ ０ ０ ０万元 ，预计 销售 收入 ５ ０ 元。五 个签 能 。 ０ ０万 约项 目总 投资 ３ ６ 元 ，全部 达产后 可实 现税 收 ２ ５ 万元 。 ．亿 ６０
的姿态 ， 质 的服务 ，吸引 了八 方客 商 ，引进 了一 大批大 项 研 究小 组 提 出的这 种 新型 的纳 米 结构 材料 可 以和 二氧 化钛 优 目、 好项 目， 这些 项 目必 将带 动炎 陵县有 色材料 产业 和 园区 本 身的特 性相 结合 ，在 光 电子 学方 面具有 重要 的应用 前景 。 经 济 建设 的快 速 发展 。他真诚 地 希望 项 目开发企 业 认 真履 行 投资 协议 ， 加快 项 目建 设 ， 取早 日投产 ， 争 并在 炎 陵扎根 、
开花、 果。 结 并要 求全 县相 关单位 、部 门要 牢 固树 立 “ 商 、 亲
导电高分子纳米复合材料研究成热点
安 商 、富商 ”理 念 ，一 以贯之 抓政 策落实 ，一 流水平 抓协调
导 电性 高分 子复 合材 料一 般 是在 高分 子基 体 中加入 导 服 务 ，一流 标准 抓基础 设施 ， 力服务 项 目建设 ，支持企 业 电性介 质 而得 到 的具有 一 定导 电性 能 的复 合材 料 ，具有 基 全
导电高分子复合材料的制备及性能研究
导电高分子复合材料的制备及性能研究近年来，随着电子技术和材料科学的飞速发展，导电高分子复合材料逐渐成为研究热点。
导电高分子复合材料以其优越的导电性能和良好的物理化学性能，被广泛应用于电子、能源和传感器等领域。
而其制备和性能研究成为当前材料科学研究的重点。
一、导电高分子复合材料的制备导电高分子复合材料的制备主要包括导电填料选择、制备方法和复合工艺等几个方面。
首先，导电填料的选择对于导电高分子复合材料的性能至关重要。
目前常用的导电填料有碳纳米管、碳黑、金属纳米线等。
其中，碳纳米管是一种理想的导电填料，其高导电率和优异的力学性能使其成为最佳选择。
其次，制备方法包括机械混合法、溶液浸渍法、原位聚合法等。
其中，机械混合法是一种简单易行且效果较好的方法，通过高速搅拌或研磨将导电填料与基体材料均匀混合。
最后，复合工艺可以通过压片、热压、注塑等方法将导电填料和基体材料固定在一起，并形成复合材料。
二、导电高分子复合材料的性能研究导电高分子复合材料的性能研究主要包括导电性能、力学性能和热稳定性等方面。
首先，导电性能是导电高分子复合材料最重要的性能之一。
通过实验测试发现，导电填料的形态、含量和分散性对导电性能有着明显影响。
在导电填料含量一定的情况下，导电性能随着填料形态的改变呈现不同的变化规律。
其次，导电高分子复合材料的力学性能直接影响其在实际应用中的可行性。
该复合材料的力学性能主要与基体材料的力学性能和导电填料的分散性有关。
最后，热稳定性是导电高分子复合材料在高温环境下应用的重要性能之一。
研究表明，导电填料的选择和复合工艺对导电高分子复合材料的热稳定性有着显著影响。
三、导电高分子复合材料的应用前景导电高分子复合材料由于其优异的导电性能和独特的物理化学性能，在电子、能源和传感器等领域具有广阔的应用前景。
首先，在电子领域，导电高分子复合材料可用于柔性显示器、导电墨水和透明导电膜等器件的制备。
其次，在能源领域，导电高分子复合材料可作为电池、超级电容器和光伏设备等的重要组成部分，提高器件的性能和可靠性。
导电高分子材料的进展及应用
导电高分子材料的进展及应用近年来，随着电子信息技术的迅猛发展，导电高分子材料越来越受到人们的关注。
导电高分子材料不仅具有普通高分子材料的优良性能，还具有良好的导电性、导热性、光学特性和机械性能。
在传感器、聚合物太阳能电池、有机发光二极管、导电墨水等领域具有广泛的应用前景。
目前，导电高分子材料的研究热点主要包括三大方面：第一，寻求新型导电高分子材料，如类金属、碳基高分子材料等，以提高材料的导电性和稳定性；第二，研究合成导电高分子材料的新方法，如单体共聚合法、离子液体法等，以提高材料的性能和制备效率；第三，开发导电高分子材料的新应用，如导电隔热材料、柔性电子器件等，以拓宽其应用范围。
其中，类金属和碳基高分子材料是当前研究的重点。
类金属高分子材料由于具有良好的导电性和机械性能，已被广泛应用于传感器、聚合物太阳能电池等领域。
碳基高分子材料因其具有嵌入式的碳元素，不仅具有好的导电性和机械性能，还具有优异的化学稳定性和生物兼容性，因此也具有广泛的应用前景。
另外，导电高分子材料的制备方法也得到了不断的改进。
单体共聚合法是当前研究的热点之一。
该方法可以将不同单体进行共聚合，以得到具有多种性质的高分子材料；离子液体法则可制备无机-有机复合材料，以提高材料的导电性和稳定性。
最后，导电高分子材料的应用前景也十分广阔。
导电隔热材料是目前研究的热点之一，其可以用于隔热材料和导热材料。
同时，柔性电子器件也是导电高分子材料的研究热点。
相较于传统的硅基材料，导电高分子材料更加轻薄柔软，可以制成柔性电子器件，应用于可穿戴电子、智能家居等领域。
总之，导电高分子材料具有广泛的应用前景，并且其研究重点逐渐向新材料、新方法、新应用领域发展。
相信在不久的将来，导电高分子材料将会得到更广泛的应用。
导电高分子材料的研究进展
导电高分子材料的研究进展一、本文概述导电高分子材料作为一种新兴的功能材料，因其独特的导电性能和可加工性，在电子、能源、生物医学等领域展现出广阔的应用前景。
本文旨在综述导电高分子材料的研究进展，重点关注其导电机制、性能优化以及实际应用等方面。
我们将简要介绍导电高分子材料的基本概念、分类和导电原理，为后续讨论奠定基础。
接着，我们将重点回顾近年来导电高分子材料在合成方法、性能调控以及导电性能提升等方面的研究成果。
本文还将探讨导电高分子材料在电子器件、能源存储与转换、生物传感器等领域的应用进展，并展望未来的发展趋势和挑战。
通过本文的综述，希望能够为相关领域的研究人员提供有价值的参考信息，推动导电高分子材料的进一步发展。
二、导电高分子材料的分类导电高分子材料可以按照其导电机制、化学结构、应用方式等多种维度进行分类。
从导电机制来看，导电高分子材料主要分为电子导电高分子和离子导电高分子两大类。
电子导电高分子主要依靠其共轭结构中的π电子进行导电，如聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩等；而离子导电高分子则通过离子在固态中移动实现导电，如聚电解质、离子液体等。
从化学结构上看，导电高分子材料主要包括共轭聚合物、金属络合物高分子、复合型导电高分子等。
共轭聚合物由于具有大的共轭体系和离域π电子，表现出优异的电子导电性；金属络合物高分子则通过金属离子与高分子链的配位作用，形成导电通道；复合型导电高分子则是通过在绝缘高分子基体中添加导电填料（如碳黑、金属粒子、导电聚合物等），实现导电性能的提升。
在应用方式上，导电高分子材料可以分为结构型导电高分子和复合型导电高分子。
结构型导电高分子本身即具有导电性，可以直接用于电子器件的制备；而复合型导电高分子则需要通过添加导电填料等方式实现导电性能的调控，其导电性能受填料种类、含量、分散状态等多种因素影响。
根据导电高分子材料的导电性能，还可以分为导电高分子、抗静电高分子和高分子电解质等。
导电高分子具有高的导电性，可以作为电极材料、电磁屏蔽材料等；抗静电高分子则主要用于防止静电积累，如抗静电包装材料、抗静电涂层等；高分子电解质则具有离子导电性，可应用于电池、传感器等领域。
导电高分子复合材料综述
导电高分子复合材料综述导电高分子复合材料是一种结合了导电填料和高分子基体的非金属导电材料。
由于其优异的导电性能和高分子材料的良好工艺性能，导电高分子复合材料在电子、电器、电磁波屏蔽、静电防护等领域得到了广泛应用。
本文将从导电填料、高分子基体、制备方法和应用领域等方面综述导电高分子复合材料的研究进展。
导电填料是导电高分子复合材料中的关键组成部分。
目前常用的导电填料包括金属填料、碳黑、导电纤维和导电聚合物等。
金属填料具有良好的导电性能，但其加工性差，易生锈。
碳黑填料性能稳定，但存在聚集现象，导致流变性能下降。
导电纤维可以提供较高的导电性能，但通常与高分子基体的相容性较差。
导电聚合物由于能够形成连续的导电网络，并且可以与高分子基体较好地相容，因此成为近年来发展的研究热点。
高分子基体对导电高分子复合材料的力学性能、导电性能和工艺性能等起着重要影响。
常用的高分子基体包括聚合物树脂、热塑性弹性体和热塑性聚合物等。
聚合物树脂由于具有良好的力学性能和化学稳定性，因此广泛应用于导电高分子复合材料。
热塑性弹性体由于可以在一定温度范围内恢复弹性，因此在导电弹性体材料中得到了广泛应用。
热塑性聚合物由于具有良好的工艺性能，在导电高分子复合材料中也得到了较好的应用效果。
制备方法是影响导电高分子复合材料性能的关键因素之一、常用的制备方法包括溶液共混法、熔融共混法、反应挤出法和电沉积法等。
溶液共混法通过将导电填料和高分子基体溶解在适当的溶剂中，然后通过挥发溶剂的方式获得导电高分子复合材料。
熔融共混法是将导电填料和高分子基体在高温下混炼，然后通过冷却固化得到复合材料。
反应挤出法是通过聚合反应实现导电高分子复合材料的制备。
电沉积法是将金属填料等导电材料沉积在高分子基体上来制备导电高分子复合材料。
导电高分子复合材料在电子、电器、电磁波屏蔽、静电防护等领域具有广阔的应用前景。
在电子和电器领域，导电高分子复合材料可以用于生产导电薄膜、导线、印刷电路板等；在电磁波屏蔽领域，导电高分子复合材料可以用于制备导电涂层和导电材料；在静电防护领域，导电高分子复合材料可以用于制备静电消除器和防静电材料。
导电高分子材料制备及应用研究进展
导电高分子材料制备及应用研究进展摘要：在介绍导电高分子材料导电机理的基础上，对目前最常见的两种导电高分子材料的制备方法进行综述；重点讨论了含大型离域π键导电高分子材料、化学掺杂型共轭结构导电高分子材料和新型本征导电高分子材料等本征型导电高分子材料的制备方法，并研究了金属及其氧化物、碳系纳米材料、有机组分以及新型导电填料等对填充型导电高分子材料导电性能的影响；同时对其在电子电器材料、生物医学以及环境保护等方面的应用进行了总结，展望了新型导电高分子材料未来的应用研究方向。
关键词：导电高分子材料；导电机理；电子电器；纳米粒子随着电子信息技术的不断发展，新型电子电器材料的开发成为目前材料研究领域中的一个热点。
传统的金属类材料成本较高、耐化学腐蚀性不足且加工过程复杂，在使用时有一定的局限性[1–2]。
高分子材料具有质量轻、化学结构灵活、耐湿热性能优异等特点[3]，尤其在其改性之后能够具备良好的导电性能，因此导电高分子材料正在初步取代传统的电子材料[4]。
目前常见的导电高分子材料主要分为两种，一是本征型导电高分子材料，即通过分子设计的方法，使其材料结构内的π共轭结构能够提供一定数量导电载流子，由原来的绝缘材料转化为导电材料[5]，二是填充型导电高分子材料，即在高分子基体中加入一定的导电填料，使其在分子内部形成能够传递电子的粒子链[6]。
笔者在对不同导电高分子材料制备方法进行总结的基础上，讨论了其在电子电器、生物医学以及环境保护领域的相关应用，并展望了导电高分子材料未来的研究发展方向。
1 导电高分子材料的制备二十世纪七十年代，C. K. Chiang等[7]首次制备出了具有导电性能的聚乙炔，导电高分子材料的概念开始兴起，经过四十年的深入研究和发展，各种新型导电高分子材料不断被开发出来，并在电子设备、航天航空以及工业材料领域中展现出广阔的应用潜力。
本征型导电高分子材料和填充型导电高分子材料虽然都具有良好的导电性能，但是合成方法及综合性能有一定的区别，在实际生产中，应当根据高分子材料的使用范围即技术要求选择适当的制备方法。
复合导电高分子材料
复合导电高分子材料复合导电高分子材料是指将导电剂与高分子基体进行复合，以提高材料的导电性能。
近年来，随着电子设备和能源存储领域的快速发展，对导电高分子材料的需求不断增加。
本文将从材料结构、制备方法和应用领域三个方面来介绍复合导电高分子材料的研究进展。
复合导电高分子材料的结构主要由导电剂和高分子基体组成。
常用的导电剂包括金属纳米颗粒、碳纳米管、导电聚合物等。
这些导电剂具有良好的导电性能和电子传输能力。
高分子基体可以选择聚合物、树脂等材料，以确保材料的柔韧性和可塑性。
通过导电剂和高分子基体之间的复合，可以形成具有导电性能的复合材料。
制备复合导电高分子材料的方法多种多样。
常见的方法包括溶液法、电刷法和热缩法等。
其中，溶液法是一种简单有效的方法。
通过将导电剂和高分子基体分散在溶剂中，形成均匀的溶液。
之后，通过溶剂的挥发和高分子的凝聚，可得到导电高分子材料。
电刷法是一种将导电剂有序排列在高分子链上的方法。
通过控制电极势差和电解液中的离子浓度，可以在电极表面制备出有序排列的导电高分子材料。
热缩法则是通过热压、热拉伸等方法使导电剂和高分子基体形成紧密结合的材料。
复合导电高分子材料广泛应用于电子设备和能源存储领域。
在电子设备方面，复合导电高分子材料可以作为柔性电子元件的材料。
相比传统的刚性材料，柔性材料能够适应各种形状和曲面，提供更便捷的使用体验。
导电高分子材料的柔韧性和导电性能使其成为柔性可穿戴设备、可弯曲屏幕等领域的理想选择。
在能源存储领域，复合导电高分子材料可用于制备超级电容器和锂离子电池等。
导电剂的加入可以提高电极的导电性能，从而增加电池储能容量和充放电效率。
尽管复合导电高分子材料在电子设备和能源存储领域具有广阔的应用前景，但还存在一些挑战需要克服。
首先，导电剂的添加会导致材料的机械强度下降，因此在材料设计中需要兼顾导电性和机械性能。
其次，导电剂与高分子基体的界面相互作用对材料的导电性能也有重要影响。
因此，研究人员需要进一步研究导电剂与高分子基体间的相互作用机制，以提高材料的导电性能。
导电高分子纳米复合材料研究进展
料 、 波 吸收材 料 、 物 吸附材 料 、 微 生 防腐 材料 等。
口
导电高分子纳米复合材料的性能
导 电性 能是导 电高 分子材 料最 重要 的性 能 ， 因此
面 的结合 力 ， 一步 提 高其 导 电性 能 ， 进 然后 以水 为反 应介 质 ， 过化 学 聚合 方 法合 成 Ｐ ｙ Ｓ ２ 合材 料 。 通 Ｐ／ ｉ 复 ０ 结果 表 明 ， 用过 硫酸铵 （ Ｐ ） 理过 的 ＳＯ 制备 得 到 ＡＳ处 ｉ２
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｃ ａａ ｔｒｓｉｓ ｏ ｏ ｄｕ ｔｎ ｏｙ ｒｎ ｏ ｏ ｏ ｉ ｓ ａｅ ｉｔｏ ｕ ｅ ａ ｄ ｒ ｃ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｆｃ ｎ— ｓｒ ｃ ｈ ｈ ｒ ｃｅｉｔ ｆｃ ｎ ｃｉｇ ｐ ｌｍｅ ａ ｃ ｍｐ ｓｔ ｒ ｎ ｒｄ ｃ ｄ， ｃ ｎ ｅ ｎ ｅ ｅ ｔｄ ｖ ｌｐ ｎｓ ｏ ｏ
１ １ １ 导 电 高分 子／ 属氧化 物 纳米复合 材料 ．． 金
Ｌ 等 Ｌ 在 Ｔ０ 纳 米 粒 子 存 在 下 ， 过 硫 酸 铵 氧 ｉ ４ ｉ２ Ｊ 用 化盐酸 苯胺 得 到 了 聚 苯胺 包 覆 纳 米 ＴＯ ｉ２的 复合 物 。 红外 光谱 和拉曼光 谱表 明 聚苯胺 （ Ａ Ｉ和 Ｔ０ 纳米 Ｐ Ｎ ） ｉ２ 粒子 不是 简单混 和在一 起 ， 在纳 米 ＴＯ ｉ２和 Ｐ Ｎ 表面 ＡＩ 存在一 种 相 互 作 用 ， 可 能 是 一 种 分 子 水 平 的 复合 它 物 。Ｐ Ｎ ／ ｉ２复 合 物 的 电 导 率 在 ２ ℃ 下 达 到 了 Ａ ＩＴＯ ０ ２９Ｘ１ — ・ｍ～。ｘ ． ０ ２ ｃ Ｓ ｕ等 Ｊ 过 原 位 聚合 得 到 ＴＯ 通 ｉ２
具有隔离结构的导电高分子复合材料的进展
导电粒子分布 ， 在Ｃ 设计制备具有隔离 Ｐ Ｃ ｓ中搭建良好的导电网络是有效降低 Ｃ Ｐ Ｃ ｓ逾渗值方法 。 其中 ， 结构的 Ｃ Ｐ Ｃ ｓ因可以大大降低复合材 料 逾 渗 值 而 受 到 研 究 者 广 泛 关 注 。 本 文 将 近 年 来 采 用 隔 离 方 法 降 低复合材料逾渗值的研究进展加以综述 ， 这些方 法 具 体 包 括 机 械 共 混 法 、 溶 液 共 混 法、 乳 液 法 等， 并提出 提高材料的力学性能是推动此类材料应用的关键 。
［ １～１ １］
中导电填料的种类和分布状态方便地实现对复合材料微观结构和电性能的调控 。 与聚吡咯 ， 聚噻吩等本 良好的加工性能 和 较 低 的 成 本 。Ｃ 征型导电高分子材料相比 ， Ｃ Ｐ Ｃ ｓ具有良好的导电性 、 Ｐ Ｃ ｓ可 用 作 抗 静
１ ２， １ ３］ ８， １ ４～１ ６］ １ ７， １ ８］ １ ９， ２ ０］ 、 、 、 电材料 ［ 电磁屏蔽材料 ［ 自控温发热材料 ［ 传感器件 ［ 等， 已经广泛应用于电器 、 纺织 、 １ ０， ２ １］ 。 采煤 、 航天等领域 ［
·１ ０·
高 分 子 通 报
２ ０ １ ２年６月
具有隔离结构的导电高分子复合材料的研究进展
代 坤， 张荣正 ， 郑国强 ， 王 波， 刘春太 ＊ ， 申长雨
（ ） 郑州大学材料科学与工程学院 ， 橡塑模具国家工程研究中心 ， 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ １
， ） 导电高分子复合材料 （ 研究的重点和热点之一是如何控制导 Ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｐ ｏ ｌ ｍ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｍ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ Ｃ Ｐ Ｃ ｓ 摘要 ： ｙ ｐ 电粒子的分布 ， 有效降低 Ｃ 提高 Ｃ 其中具 有 隔 离 结 构 的 Ｃ Ｐ Ｃ ｓ逾渗值 ， Ｐ Ｃ ｓ综合性能 ， Ｐ Ｃ ｓ因 能 大 大 降 低 复 合 材 料的逾渗值而受到研究 者 的 广 泛 关 注 。 本 文 综 述 了 制 备 隔 离 结 构 Ｃ 包 括 机 械 共 混 法、 溶液共混 Ｐ Ｃ ｓ的 方 法 ， 法、 乳液法等 ， 分析了此类材料具有较低逾渗值的机理 ， 总结了此类材料对温度 、 溶剂 等 外 场 的 响 应 规 律 。 根 据 复合材料微观结构指出提高此类材料力学性能是推进此类材料应用的关键 。 导电高分子复合材料 ； 逾渗 ； 填料分布 关键词 ：隔离结构 ；
高分子材料纳米复合材料的制备及其性能研究
高分子材料纳米复合材料的制备及其性能研究高分子材料作为一种重要的材料，在各行各业中都有着广泛的应用。
但是，高分子材料本身具有的一些缺点，如强度、刚度、耐热性和耐化学腐蚀性等方面相对较差，因此需要寻求新的方法来弥补这些缺陷。
纳米复合材料作为一种新型的高分子材料，具有优异的力学性能、热学性能、电学性能等，因此已成为材料科学领域的一个热点研究方向。
本文将介绍高分子材料纳米复合材料的制备方法及其性能研究进展。
一、高分子材料纳米复合材料的制备方法1. 溶液混合法溶液混合法是一种较为简单的方法，其制备过程为：将高分子溶液和纳米填料分别溶解在简单溶剂中，然后混合两种溶液制备所需的纳米复合材料。
溶液混合法制备出来的纳米复合材料分散性好，但其结构和性能受溶剂选择限制。
2. 熔融混合法熔融混合法是将高分子和纳米填料加热到熔点以上，使纳米填料均匀分散到高分子中，再经过混合、挤出和拉伸等步骤，最终制备成纳米复合材料。
这种方法制备出来的纳米复合材料能够充分发挥纳米填料的性能，但是其高温下稳定性较差。
3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是利用化学反应制备高分子/纳米复合材料，在此方法中，先制备出纳米粒子的溶胶，再加入高分子溶液，并进行交联反应，最终制备成纳米复合材料。
这种方法制备出来的纳米复合材料稳定性较好，但是制备工艺较复杂。
4. 界面聚合法界面聚合法是将纳米粒子和高分子分别溶解在两种不相容的溶剂中，然后在两种溶剂的界面上进行界面聚合反应，最终制备成纳米复合材料。
该方法制备出来的纳米复合材料分散性好，但由于反应过程中的界面问题容易导致杂质的引入，因此制备过程较为复杂。
二、高分子材料纳米复合材料的性能研究1. 力学性能纳米材料的加入可以显著改善高分子材料的力学性能。
例如，我们可以将纳米粒子添加到聚丙烯中，使复合材料的拉伸强度和弹性模量显著提高，同时还可以提高其硬度和刚度。
2. 热学性能由于纳米复合材料的纳米颗粒具有较高的比表面积和表面活性，因此可以通过纳米颗粒与高分子材料之间的相互作用来改善纳米复合材料的热学性能。
导电高分子复合材料的制备与性能研究
导电高分子复合材料的制备与性能研究随着科学技术的不断进步，导电高分子复合材料因其优异的导电性能和机械性能，在诸多领域中得到了广泛的应用。
本文将从制备方法和性能研究两方面对导电高分子复合材料进行探讨。
一、导电高分子复合材料的制备方法导电高分子复合材料通常由导电填料和高分子基体组成。
导电填料是导电性能的关键因素，常见的导电填料包括金属粉末、导电碳黑等。
而高分子基体的选择则取决于所需性能以及具体应用领域。
一种常见的制备方法是简单混合法。
首先将导电填料和高分子基体按一定比例混合均匀，然后通过热压、溶液浸渍或电化学沉积等方式进行成型。
这种方法简单易行，但导电填料与高分子基体之间的界面相互作用较弱，导电性能和机械性能有限。
另一种制备方法是界面改性法。
通过在导电填料与高分子基体之间引入界面修饰剂，可增强二者之间的相互作用，提高导电性能和机械性能。
常用的界面修饰剂有硅烷偶联剂、功能化聚合物等。
这种方法能够有效改善材料的性能，但制备过程较为复杂，成本相对较高。
二、导电高分子复合材料的性能研究导电高分子复合材料的性能主要包括导电性能、力学性能和热学性能等。
关于导电性能的研究，主要通过电阻率和电导率等参数来表征。
电阻率是导电材料的电阻和导体截面积之比，通常以Ω·cm为单位。
而电导率则是电阻率的倒数，通常以S/cm为单位。
研究表明，导电填料的类型、含量以及导电填料与高分子基体之间的界面结构等因素都会对导电性能产生影响。
因此，通过调控这些因素，可以获得具有优异导电性能的导电高分子复合材料。
力学性能主要包括弯曲强度、抗拉强度、剪切强度等。
研究表明，导电填料的添加可以一定程度上提高复合材料的力学性能。
导电填料的加入不仅增加了材料的刚性，还提高了材料的抗拉强度和耐磨性，使导电高分子复合材料具备了更广泛的应用范围。
热学性能主要包括热导率、耐高温性等。
研究表明，导电填料对导电高分子复合材料的热学性能有着显著的影响。
导电填料的导热性能高，可以有效地提高复合材料的热导率，从而提高材料的散热性能。
碳纳米管在导电高分子复合材料中的应用研究
碳纳米管在导电高分子复合材料中的应用研究近年来，碳纳米管作为一种具有极高导电性能的纳米材料，引起了广泛的关注和研究。
它的独特结构和优异性能使得碳纳米管在导电高分子复合材料中具有巨大的应用潜力。
本文将对碳纳米管在导电高分子复合材料中的应用进行研究和探讨。
一、碳纳米管的特性和优势碳纳米管是一种由碳原子构成的中空管状结构，在碳纳米管中，碳原子呈现出六角形排列的晶格结构。
碳纳米管具有高度的机械强度、优异的导电性能以及独特的化学和物理性质。
其导电性能远远超过传统的导电材料，如铜和铝。
此外，碳纳米管还具有优异的热导性能、光学性能和化学稳定性。
这些优异的性能使得碳纳米管成为导电高分子复合材料中不可或缺的一部分。
二、碳纳米管在导电高分子复合材料中的应用1. 导电聚合物复合材料碳纳米管可以与导电聚合物相结合，形成导电聚合物复合材料。
导电聚合物复合材料具有良好的导电性能和力学性能，可以广泛应用于柔性电子器件、传感器和电热器件等领域。
碳纳米管的添加可以显著提高导电聚合物复合材料的导电性能，使其达到工业应用的要求。
2. 导电涂料碳纳米管可以与有机溶剂或水相分散剂相结合，形成导电涂料。
导电涂料可以用于电磁屏蔽、防静电、触摸屏和导电电路板等应用领域。
碳纳米管的添加可以提高导电涂料的导电性能和机械强度，同时保持其良好的耐腐蚀性和光学透明性。
3. 传感器碳纳米管作为导电材料在传感器领域有着广泛的应用。
碳纳米管与高分子基底的复合结构可以形成高灵敏度和高稳定性的传感器。
例如，碳纳米管可以用于制备压力传感器、光学传感器和化学传感器等。
4. 生物医学应用由于碳纳米管具有优异的生物相容性和生物活性，因此在生物医学领域也有着广泛的应用。
碳纳米管可以用于细胞成像、癌症治疗和组织工程等方面。
碳纳米管的添加可以显著提高生物医学材料的导电性能和生物活性，同时减少毒性和副作用的产生。
三、碳纳米管在导电高分子复合材料中的挑战和展望尽管碳纳米管在导电高分子复合材料中具有巨大的应用潜力，但仍然面临一些挑战。
高分子纳米复合材料研究进展_高分子纳米复合材料的制备_表征和应用前景
编者按:纳米材料是当前材料科学研究的热点之一,涉及多种学科,具有极大的理论和应用价值,被誉为/21世纪最有前途的材料0,国内众多科研单位在此领域也作了大量工作,形成各自特有的研究体系。
本文(Ñ、Ò)就其中的高分子纳米复合材料,提出了作者的一些见解,供同行们共同探讨,以促进研究水平的提高,不断取得创新的成果。
高分子纳米复合材料研究进展*(I)高分子纳米复合材料的制备、表征和应用前景曾戎章明秋曾汉民(中山大学材料科学研究所国家教委聚合物复合材料及功能材料开放研究实验室广州510275)文摘综述了高分子纳米复合材料的发展研究现状,将高分子纳米复合材料的制备方法分为四大类:纳米单元与高分子直接共混(内含纳米单元的制备及其表面改性方法);在高分子基体中原位生成纳米单元;在纳米单元存在下单体分子原位聚合生成高分子及纳米单元和高分子同时生成。
介绍了高分子纳米复合材料的表征技术及其应用前景。
关键词高分子纳米复合材料,纳米单元,制备,表征,应用Progress of Polymer2Nanocomposites(I)Preparation,Characterization and Application of Polymer2NanocompositesZeng Rong Zhang Mingqiu Zeng Hanmin(Materials Science Institute of Z hongshan Uni versity,Labo ratory of Poly meric Co mpo si te&Functio nal Materials,The State Educational Commissi on of China G uangzhou510275)Abstract The progress of polymer2nanocomposites is revie wed.The preparation methods are classified into four categories:direc tly blending nano2units with polymer(including preparation and surface2modification of nano2units),in situ synthesizing nano2units in polymer matrix,in situ polymerizing in the presence of nano2units and simultaneously syn2 thesizing nano2units and polymer.The characterization and application of polymer2nanocomposites are also introduced.Key words Polymer2Nanocomposites,Nano2Unit,Preparation,Characterization,Application3高分子纳米复合材料的表征技术高分子纳米复合材料的表征技术可分为两个方面:结构表征和性能表征。
导电高分子聚苯胺及其复合研究进展
聚邻位 环取代 苯胺。 将液 晶化合 物 １ 溴一０ 掺杂 。毛联 波等将三嵌段共聚物分别溶于 Ｎ 甲 一 １一 一 （ ４ 正戊基一 对一 一 环己基一 苯酚基 ） 癸烷引人到苯 基吡 咯烷酮 （ Ｍ ） Ｎ 二 甲基酰胺 （ Ｍ ） 一 Ｎ Ｐ， 一 Ｎ， Ｄ Ｆ、 ＨＣ２ ＤＣ 和 配 ． ／ ａ ｒ 胺环邻位上， 可使其 与邻羟基一 一 Ｎ 乙酰基苯胺通 Ｃ １ （ Ｍ） 乙醇 中 ， 成浓 度 约 １５ ｇＭ１ 过醚化反应， 得到介晶基 团邻位 环取代苯胺 。聚 的稀溶液 ， 室温下磁力搅拌 ４ ， ｈ扫描 电镜下观察 合反应是在水和有 机溶剂层 的界 面之间进行 的， 了其 自组装行 为 ， 出 ， 不 同溶剂 类型 中 ， 看 在 三 水中含有过硫 酸铵 和高氯 酸， 机溶剂为氯仿 。 嵌段共 聚物可 以组 装成不 同的形貌，主要 取决 有 典型的聚合反应示例 如下： Ｏ ℃下， 将邻位环取代 于溶剂与两种链段的相容性差异 。 ２ ． ３碳纳米管／ 聚苯胺复合材料 苯胺 、高氯酸和氯仿 等放 在烧瓶 中搅拌混匀， 将 过硫 酸铵溶 液逐滴 加到该 混合液中， 反应 ２ ｈ ４ 后 北京化工 大学 的曾宪伟等通 过原 位聚合方 即得氧化态聚苯胺衍 生物。用氨水溶液 还原后 式制得了碳 纳米管／ 聚苯胺复合材料。将适量的 可获得 中性 的聚苯胺衍生物 ，所得聚 合物都具 碳纳米 管放 人盛 自去离 子水 的三口烧瓶 中 ， 高 有很好 的溶解性， 能溶于氯仿 、四氢呋喃 、Ｍ 速搅 拌一段 时间。 ＮＰ 取适量苯胺溶解在 ５ｍ ０ Ｌ去离 等有机溶剂中。 了水中 。 用 Ｈ １ Ｃ 调节 ｐ Ｈ为 １２ 然后 加入三 —， 烧 Ｎ ４２２ ８ 用 如果在亚甲基桥 上引入 液晶基元， 也将合成 口 瓶中充分搅拌均 匀。取适量 （Ｈ ）Ｓ０ ， 出液晶性的聚苯 胺衍 生物 。其合成方法 通常是 去离了水配 成 ５ ｍ 溶 液 ， 制聚苯胺和（Ｈ １ ０Ｌ 控 Ｎ４ Ｓ０ ： ｌ 基于 Ｒ ｔ ｍ ｎ ｏ ｅ ｕｄ反应， ｈ 将二 苯胺和末端 基为苯 ２２ ８的摩尔 比约 为 ｌ ，在冰水浴条件下向苯 甲醛的液晶化合物 在硫酸存在下进行脱 水缩 聚 胺 和 碳 纳 米管 的 混合 溶 液 中 缓慢 摘 加 （Ｈ ） Ｎ４ 反应 。 ２２ ８的水 溶 液 ，使 之 在 Ｏ Ｓ０ ０ ｃ条 件 下 反 应 ３ｒ ｎ反应结束 后 ， 物进行过滤洗 涤 ， ０ｉ ａ 产 在真 空 ２聚苯胺共聚物 应用聚苯胺 的优 良导电性能 ，通过 多种方 式与其他结构 ， 功能材料共 聚 ， 能够 的到多种多 样的新 型高分子 材料 ， 用于航 空航天 ， 车 ， 并 汽 微电子 ， 通信 ， 织等诸 多领域 ， 纺 逐渐 成为 近年 来研究的热 点。 ２ ． １煤基 聚苯胺导 电复合材料 条件下干燥 ， 制得碳 纳米 管／ 聚苯胺复合材料。 看 出 ， 纳米管／ 在碳 聚苯胺复合材料中 ， 聚苯胺将 碳 纳米 管完全包住 ，在碳纳水管表 面形成一 聚苯 胺层 。 ２ Ｖ ／Ａ Ｉ ． Ｐ ＡＰ Ｎ 导电复合纤维 ４ 由导电纤维制 成的导 电织物 ，具有优异 的
导电高分子复合材料的制备与应用研究
导电高分子复合材料的制备与应用研究引言：导电高分子复合材料是将导电性能与高分子材料相结合的新型材料，具有导电性能和高分子材料的优势。
其制备和应用研究已经成为材料科学领域的热门课题之一。
本文将主要探讨导电高分子复合材料的制备方法、特性以及广泛应用的领域。
一、导电高分子复合材料的制备方法1. 浸渍法：浸渍法是一种常见的制备导电高分子复合材料的方法。
首先，将导电填料浸泡在溶解高分子的溶液中，使其充分吸收高分子材料。
然后，在干燥过程中，通过高温烘烤使高分子材料凝聚并结合导电填料，形成复合材料。
2. 敲击法：敲击法是制备导电高分子复合材料的一种新方法。
该方法通过在高分子材料表面敲击金属纳米颗粒，将纳米颗粒引入高分子材料中。
这种方法不仅可以实现纳米颗粒的导电功能，还可以增强高分子材料的强度和韧性。
3. 拉伸法：拉伸法是一种利用拉伸过程中材料断裂产生的空隙来引入导电填料的方法。
首先，在高分子材料中添加导电填料，然后进行拉伸过程。
在拉伸过程中，高分子材料会断裂，并在断裂中形成空隙，导电填料会填充到这些空隙中。
通过这种方法制备的导电高分子复合材料具有优异的导电性能。
二、导电高分子复合材料的特性1. 导电性能：由于导电填料的添加，导电高分子复合材料具有优异的导电性能。
导电填料可以是金属纳米颗粒、碳纳米管或导电聚合物，这些材料能够形成导电网络并传导电流。
2. 机械性能：导电高分子复合材料不仅具有导电性能，还保持了高分子材料的机械性能。
高分子材料具有轻质、高强度和韧性的特点，将其与导电填料相结合可以有效增强复合材料的机械性能。
3. 热稳定性：部分导电填料具有优异的热稳定性，因此导电高分子复合材料也具有较好的热稳定性。
这种特性使得导电高分子复合材料在高温环境中能够保持稳定的导电性能。
三、导电高分子复合材料的应用研究1. 电子器件：导电高分子复合材料在电子器件中有着广泛的应用。
例如，导电高分子材料可以用于制备导电电路板、柔性显示屏和聚合物太阳能电池。
导电高分子复合材料的制备及其电化学性能研究
导电高分子复合材料的制备及其电化学性能研究引言：导电高分子复合材料因其独特的物理和化学性质，在各个领域中得到广泛应用。
本文将介绍导电高分子复合材料的制备方法以及对其电化学性能的研究。
一、导电高分子复合材料的制备方法1. 导电高分子复合材料的选择在制备导电高分子复合材料时，我们可以选择一种合适的高分子基底材料，如聚合物、碳纳米管等，以及导电添加剂，如金属粉末、导电聚合物等。
选择合适的材料对于制备出具有良好导电性的复合材料至关重要。
2. 制备导电高分子复合材料一种常见的制备导电高分子复合材料的方法是通过溶液法。
首先，将高分子基底材料和导电添加剂分别溶于适当的溶剂中，并进行搅拌混合，形成均匀的溶液。
然后，通过溶液层析、真空旋涂等方式将溶液涂覆在基底材料上，待溶剂挥发后，得到导电高分子复合材料。
二、导电高分子复合材料的电化学性能研究1. 电导率测量为了评估导电高分子复合材料的导电性能，我们可以使用四探针电阻测量仪来测量其电导率。
该仪器通过四个电极接触样品，测定样品的电阻值，从而计算出其电导率。
通过电导率的测量结果，我们可以了解到导电高分子复合材料的导电性能以及与不同添加剂浓度的关系。
2. 电化学性能测试导电高分子复合材料在各种电化学应用中都有重要作用，因此了解它们的电化学性能非常重要。
我们可以利用循环伏安法、电化学阻抗谱等电化学测试技术来研究导电高分子复合材料的电化学性能，如电荷传输速率、离子交换能力等。
通过这些测试，我们可以评估与优化导电高分子复合材料在能量存储、传感器和光电器件等领域中的应用潜力。
3. 导电高分子复合材料的应用导电高分子复合材料具有广泛的应用前景。
例如，在能量存储领域，导电高分子复合材料可以作为电容器的电极材料，具有高电导率和较高的比电容量。
此外，在传感器领域，导电高分子复合材料可以用于制造柔性传感器，以便实现可穿戴设备和医疗器械等领域的新型传感器。
结论：导电高分子复合材料具有丰富的制备方法和广泛的应用前景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Keywords conducting polymer polyaniline polypyrrole polythiophene nanocomposites
根据导电高分子材料特殊功能, 导电高分子纳米 复合材料可分为导电材料、导电导磁材料、光催化材 料、微波吸收材料、生物吸附材料、防腐材料等。
1 导电高分子纳米复合材料的性能
生瑜等[ 8、9] 用固相合成法 制备了纳米二 氧化锰
( MnO2) , 并通过原位聚合法制备了聚苯胺/ 纳米二氧 化锰复合材料。研究结果表明, 在苯胺/ MnO2 的盐酸 反应体系中, MnO2 可以使苯胺氧化聚合。在一定的 MnO2 用量下, 聚苯胺的产率随苯胺添加量的增加而
下降, MnO2 在产物 中的含量也 随之下降, 且含 量很 低。在苯胺/ MnO2/ 过硫酸铵的反 应体系中, 研 究了 MnO2 通过两种不同的加料方式原位制备 PANI/ MnO2
比表面积大而易团聚的现象。导电高分子纳米复合 材料的封装机理如图 1 所示, 好的封装要求形成核壳 结构如图 2 所示[ 14] :
图 1 导电高分子/ 纳米复合粒子的形成过程
图 2 导电高分子/ 无机纳米粒子 复合材料的核壳结构
殷华如等[ 15] 以三氯化铁为引发剂进行噻吩的聚 合反应, 得到了导电性较好的 C- Fe2O3/ 聚噻吩纳米 复合材料。红外、透射电镜、穆斯堡尔谱等研究表明 C- Fe2O3 与聚噻吩之间有着一定的相互作用。复合 材料的导电 性明显高 于纯的聚 噻吩样品, 随着 CFe2O3 含量的增加, 复合材料的电导率呈增大趋势。 11112 导电高分子/ 蒙脱土纳米复合材料
第 21 卷第 1 期 2007 年 1 月
化工时刊 Chemical Industry Times
Vol. 21, No. 1 Jan. 1. 2007
导电高分子纳米复合材料研究进展
王彦红 王景慧 岳建霞 罗青枝 王德松
( 河北科技大学理学院, 河北 石家庄 050018)
摘 要 介绍了导电高分子纳米复合材料的特 点, 综 述了导 电高分 子纳米 复合材料 的最新 研究进 展, 展望了 导电高 分子纳米复合材料的发展前景。 关键词 导电高分子 聚苯胺 聚吡咯 聚噻吩 纳米复合材料
Abstract The characteristics of conducting polymer nanocomposites are introduced, and recent developments of conducting polymer nanocomposites are summarized1Future directions of research on conducting polymer nanocomposites are also suggested1
得多, 而随着 T iO2 含量 的增加, 电导率 递减。Zhang 等[ 6] 以水杨酸( SA) 作 掺杂剂, 用模板法合成 了直径 大约215~ 316 Lm的 PANI/ TiO2 微球。研究发现 PANI
收稿日期: 2006- 11- 29 作者简介: 王彦红( 1982~ ) , 女, 在读硕士生, 研究方向: 导电高分子纳米复合材料。
@ 10- 5 S#cm- 1与 4 @ 10- 3 S#cm- 1。为了克服纳米粒 子易团聚的缺点, 任丽等[ 3] 在制备 PPy/ SiO2 时, 首先 对 SiO2 表面进行改性, 以增加纳米粒子与聚 合物界 面的结合力, 进一步提高其导电性能, 然后以水为反 应介质, 通过化学聚合方法合成 PPy/ SiO2 复合材料。 结果表明, 用过硫酸铵( APS) 处理过的 SiO2 制备得到 的纳米复合材料电导率和稳定性都有很大提高, 最高 电导率可达38146 S#cm- 1。
Li 等[ 4] 在 T iO2 纳米粒子存在下, 用过硫 酸铵氧 化盐酸苯胺得到了聚苯胺包覆纳米 TiO2 的复合物。 红外光谱和拉曼光谱表明聚苯胺( PANI) 和 TiO2 纳米 粒子不是简单混和在一起, 在纳米 TiO2 和 PANI 表面 存在一种 相互作用, 它可能是一 种分子水平的 复合 物。PANI/ T iO2 复合 物 的 电 导 率 在 20 e 下 达 到 了 219 @ 10- 2 S#cm- 1。Xu 等[ 5] 通过原位聚合得到 TiO2 掺杂的聚苯胺, 红外光谱表明 TiO2 和聚苯胺 间的相 互作用主要是由于氢 键的形成。测 量电导率发现, T iO2 在低含量时这种复合物的电导率比纯聚苯胺高
Liu 等[ 12] 在金相中用电化学聚 合法合成了一种 80 nm厚的含 A- Al2O3 的 PPy 纳米复合物薄膜, 此纳 米复合物呈现极高的氧化性, 其电导率大幅上升了约 514 倍。
另外, Parthc 等[ 13] 首次采用表面诱导聚合技术, 即在没有外加引发 剂下合成 了 PPy 包 覆 A- Fe2O3、 SiO2/ A- Fe2O3 的核壳结构导电聚 合物复合粒子, 电 导率较低, 在10- 4~ 10- 3的数量级。导电高分子对每 个纳米粒子独立的、完整的包裹克服了纳米粒子由于
) 73 )
化工时刊 20071Vol121, No11
论文综述5Overv的结构、电导率受纳米 T iO2 粒子含量 的影响。当 TiO2 浓 度 低于 014 mol/ L 时, 电导 率 随 TiO2 浓度的 增加 而增加, 在室 温下, 最大 电导率 是 10- 2 S#cm- 1。但是当 TiO2 浓度大于016 mol/ L 时, 电 导率呈下降趋势。Su 等[ 7] 合成了聚苯胺/ 二氧化钛 ( PANI/ TiO2) 膜, 通过 改变 PANI/ TiO2 的比例可 以调 节 TiO2 的 含 量, 纳 米 复 合 物 膜 的 电 导 率 在 1~ 10 S#cm- 1之间。在 80 e 下 热处理1 h后, 电导率 增加。
Recent Development of Conducting Polymer Nanocomposites
Wang Yanhong Wang Jinghui Yue Jianxia Luo Qingzhi Wang Desong
( School of Sciences, Hebei University of Science and Technology, Hebei Shijiazhuang 050018)
111 导电性能 导电性能是导电高分子材料最重要的性能, 因此
提高导电高分子材料的导电性能一直是科学家们追 求的目标。利用纳米粒子与导电高分子材料的复合 可以显著改善导电高分子的导电性能, 从而拓宽了导 电高分子材料的应用领域。 11111 导电高分子/ 金属氧化物纳米复合材料
许均等[ 1] 在水中通过氧化剂三氯化铁( FeCl3) 使 吡咯( Py) 单体在 SiO2 微粒表面发生化学氧化聚合反 应制备出具有良好导电性的聚吡咯/ 二氧化硅( PPy/ SiO2) 纳 米 复 合 材 料, 复 合 材 料 电 导 率 最 高 可 达 1216 S#cm- 1, 通过控制 Py 用量, 复合材料的 电导率 根据需要可在 10- 9~ 1216 S#cm- 1之间调节。Arems 等[ 2] 研究了通过原位沉淀聚合在单分散 SiO2 粒子表 面包覆了一薄层聚吡咯或聚苯胺, 在纳米复合微粒中 质量分数分别占 5173% 与 3173% , 其电导率分别为 2
复合材料的合成条件。研究结果表明, 第一种加料方 式得到的 PALNI/ MnO2 中 MnO2 的含量很低; 第二种 加料方式可以得到高 MnO2 含量( 质量分数在 0114~ 0173) 的产物, 其电导率约为10- 4 S#cm- 1。
苏广均等[ 10] 制备了聚苯胺纳米二氧化钛- 五氧 化二钒( T iO2- V2O5) 复合材料。研 究结果表明复合 材料颗粒小, 分散比较 均匀, 且 有很好的导电 性能。 在硫酸为介质, 掺杂 TiO2 - V2O5 纳 米复合材料的量 为 3% 时聚苯胺的电导率最好。
刘家安等[ 22] 采用原位聚合法合成出了具有较高
导电性的聚苯胺/ 碳纳米管复合材料, 电导率比所见 报道值[ 23~ 25] 提高了 1~ 2 个数量级, 为高电导率聚苯 胺的合成开辟了广阔的前景。晁单明等[ 26] 采用原位
复合的方法, 将不同质量的多壁碳纳米管与一定量的 苯胺混和, 再通过氧化聚合方法得到高相对分子质量 聚苯胺/ 多 壁碳纳 米 管复 合物, 其 电导 率与 MaeD-i armid 等[ 27] 得到的 电导率( 215 S#cm- 1) 相差不 多, 复 合物随着多壁碳纳米管量的增大, 电导率也 有所提 高。
王立新等[ 16、17] 以水为介质, FeCl3 为 氧化剂, 用 化学氧化法制备了聚吡咯/ 蒙脱土复合材料。结果表 明, 温度是此反应最主要的影响因素, 0 e 时制备的复 合材料的电导率已达5010 S#cm- 1。其导电稳定性也 优于其它同类材料。50 d内, 低温产物电导率下降不 到 10% 。Xu 等[ 18] 采用三氯化铁作氧化剂, 对甲苯磺 酸钠( TSANa) 作掺杂剂, 使插入十六烷基三甲基溴化 铵改性的有机蒙脱土层间的吡咯发生氧化聚合, 制备 了导电性优异的聚吡咯/ 有机蒙脱土纳米复合材料。 结果表明, 试 样的 电导 率最 高可达 到8150 S#cm- 1。 苏海霞等[ 19] 采用插 层剂为十 八烷基三 甲基氯化 铵 ( OTAC) 改性的有机蒙脱土 ( OMMT - O) , FeCl3 与 Py 的物质 的 量比 为 2114, Py 与 OMMT - O 的 质 量 比 0124, TSANa 的浓度为01023 g#mL- 1, 在 20 e 反应6 h, 得到的 PPy/ OMMT - O 纳米复合材料的电导 率达到 3107 S#cm- 1。Tian 等[ 20] 采 用 聚 吡 咯/ 有 机 蒙 脱 土 ( PPy/ OMMT) 纳米复合材料作为导电添加剂, 聚酰胺 作固化剂, 制备了水性环氧抗静电涂料。在导电添加 剂 用 量 仅 为 4% 时, 涂 层 电 导 率 即 达 到 312 @ 10- 8 S#cm- 1, 而且在用量小于 12% 时, 涂 层的 附着力、耐水性、冲击强度等物理力学性能均得到较 好的保持。王爱东 等[ 21] 以 十二烷基苯磺酸 ( DBSA )