复合型导电高分子资料

聚合物
• 4、主链柔顺性
严重脆化 力学性能降低
刚性大
形成导电通路
导电性能增强
聚合物形态控制
熔体振动成型 超声振动成型 原位微纤化
对聚合物熔体施加 周期性的剪切应力或 拉伸应力
在口模端对聚合物 熔体施加超声振动场
聚合物共混中施加 剪切应力或拉伸应力
聚合物形态控制
使聚合物分子量高 度取向 提高分子链活性及 改善熔体流变性能 分散相粒子由球状 变为纤维状
导电机理
• 复合型导电高分子材料的导电方式属于电子传导型。导电 填料相互接触形成网链, 从而使其导电。
导电机理
干燥前, 在树脂中的导电 填料处于独立状态, 不相 接触, 材料处于绝缘状态 如下图所示。 干燥后, 树脂不断收缩, 达 到一定程度后, 导电填料 相互连接成网链, 使材料 显示电性如下图所示。
• 碳系导电填料
• 金属及金属氧化物系填料
聚合物
基体材料
聚合物作用 固定填料 粘结体
连续相
目前, 应用较多的合成树脂有丙烯酸树脂、聚氨 酯、醇酸树脂、环氧树脂等。 近年来随着聚合物共混及互穿网络技术的发展, 许多性能优良的改性聚合物被应用于复合体系。如丙 烯酸-环氧树脂、聚氨酯-环氧树脂、丙烯酸-醇酸树脂 体系等。
易形成串晶互锁结 构，提高力学性能
减小分散相粒子尺 寸及粒径分布，降低 熔体表观粘度
形成具有增强作用 的三维微纤网络结构
提高聚合物综合性能
应用进展
电子工业 建筑工业 航空军事工业
防止电磁污染
电能转换热能
密度小
电波屏蔽器等
建筑表面涂料等
防锈/隐身涂料等
途径 提高导电性和综合性能
谢
谢
复合型导电高分子材料
主要内容
概述 导电机理 导电填料 聚合物 聚合物形态控制 应用进展
概述
结构型导电高分子
缺点：工艺复 杂成本较高 扩大导电高分 子应用范围
通用塑料导电化 改进方法 导电无机粒子 填充 填充复合导电高分子
亲水/结构型导电高分子
共混 共混复合导电高分子
概述
聚合物
• 聚合物的选择对导电复合材料的综合性能影响很大。 • 1、相对分子质量
过小
相对分子质量
过大
粒子间树脂膜 厚度增加
复合物骨架强度低
复合物韧性下降
影响物理性能
影响导电性
聚合物
• 2、表面张力
表面张力大 对填料亲和力大 临界体积分数上升
• 3、结晶度
结晶度增大 导电能力增加
• 半结晶聚合物用以达到形成导电网络的临界体积分数比无 定形聚合物的低得多。
导电机理
导电机理
宏观 电阻率-填料 浓度关系 微观 量子力学
渗流理论
隧道理论
渗流理论
当粒子的含量达到某 一特定值时, 复合材料的 电阻率剧减。 其变化是 相变型的。 可以认为在这一点粒 子开始形成链。电导率突 变的点被称为渗滤阈值。
隧道效应
• 根据研究结果建立了导电粒Hale Waihona Puke Baidu接触状态的等效电路。
导电填料