高分子材料導電性能改善分析

周群

摘 要：隨著我國科學技術水平不斷的提高，高分子材料導電性的研究隨之有很大的進展。高分子材料導電具有電導在10-6S/m及導電功能的聚合物材料。高分子材料導電性得到人們廣泛的應用，但有了更加迅猛的發展。改變高分子材料導電結構能改變聚合物的規整度，提高結晶度，從而提高其導電性。今后，導電高分子材料的發展前景將會更加廣闊，應用更加廣泛。

關鍵詞：高分子材料；導電性；聚合物材料；發展前景

中圖分類號：TQ317.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0197-01

隨著導電高分子材料的應用領域不斷擴大，以滿足不了現今電子產業發展的需求，人們迫切需要導電性更加良好的高分子材料。導電高分子材料具有耐腐蝕、易加工、密度小等特點，其不僅可以作為無機導電材料和多種金屬材料的替代品，還可以用于尖端技術和先進工業的研究和生產，更具有經濟效益。長期以來高分子材料都被當做良好的絕緣材料，但是直到日本科學家發現用聚乙烯和碘摻雜在一起是具有導電的性質，在后來相繼發現了聚噻吩、聚苯胺、聚酞菁、聚苯硫醚、聚吡咯等高分子導電材料。如何改善高分子材料的導電性，本文通過改變聚合物材料的結構、摻雜復合材料、改善制備工藝和加工方式、改善環境等幾點建議，希望能為研究高分子材料導電性的相關部門提供有效的幫助。

1 改變聚合物材料的結構

高分子導電材料具有優秀的電化學可逆性和導電性，可制成電池等，世界上諸多專家經過對導電高分子材料的研究，在次方面以取得了很大的研究成果，但大規模使用導電高分子材料還是有一定距離，主要原因是其導電不穩定和不易加工。影響聚合物材料導電性的主要因素是其結構。導電高分子的長度鏈是限制聚合物導電性的主要原因，依據實踐的需求，在高分子導電成膜特性的前提下提高其導電率的方式可將其制成薄膜。例如電解聚合物固體和聚吡咯，從而制成雙層復合膜固體正極材料，然而膜狀結構的聚合物通常只有膜表變摻雜導電特性，膜本身卻是不參與導電的。并且，管狀高分子及合成纖維狀對機體進行填充，也能夠提高高分子材料導電性。一般的帶狀結構、針狀結構、片狀結構及纖維狀結構能夠使其材料連通和增加表面積，填充的效果更好，從而提高其導電性。通過混合填充的方法，改變聚合物材料的結構和機體聚合物圍觀的分子復合，從而提高聚合物材料的導電性，例如利用本案、石墨插層聚合材料等。導電高分子的長度鏈是限制聚合物導電性的主要原因[1]。

2 摻雜

摻雜早期是用于改變半導體自由電子和空穴的分布結構，例如硅、鍺等無機半導體材料。上世紀七十年代，日本科學家百川英樹利用I2對聚乙烯摻雜，發現了聚乙烯的導電性提高了幾十個等級。摻雜一般可使用兩種方法，其一是質子酸摻雜，其二是氧化還原摻雜，包括了還原型摻雜和氧化型摻雜。大多數聚合物的導電是通過摻雜電化學或化學氧化來實現的。聚合物摻雜的摻雜劑不同，其導電性也有所差異，得到的聚合物材料結構也不同。聚苯胺一起熱穩定性高、導電性能良好、價格低廉而被人們廣泛的用于摻雜導電聚合物，聚苯胺與許多聚合物不同，其質子酸的摻雜，其分子鏈不發生變化，只有產生電子結構變化，聚苯胺摻雜的過程是可逆的，其不同結構的聚苯胺其摻雜的方式也不同。希望能引起研究高分子材料導電行相關部門的重視，總而提高高分子材料導電性的研究水平，進而提高高分子材料的導電性[2]。

3 制備工藝和加工方式

制備工藝不同，所產生的高分子材料導電性也不同。最常用的制備高分子導電材料的方式是電化學方式和化學氧化方式。前者具有膜狀多、結構更加緊密、分子純度更高的優勢苯膜的離子注入有利于提高其導電性，也可以利用聚苯胺和里字體合成，從而提高其導電性。此外，加工方式也是影響導電性的因素之一，其交聯、熱處理、成型方式、混合方式直接影響其導電性，對其研究表明，可以利用其分散性提高導電率。制備高分子聚合物導電材料的工藝和加工高分子聚合物導電材料的方式不同，對其成品的導電性也是不盡相同的，要通過改善其制備工藝和加工工藝，不斷的完善制備技術和加工技術，并引入國外先進的制備技術和加工技術，并結合自身的發展需求，研發出符合自身條件發展制備工藝和加工方式，從而提高制備高分子聚合物導電材料和加工高分子聚合物導電材料的技術水平，進而提高高分子聚合導電材料的導電性[3]。

4 結語

總而言之，我們對改變聚合物材料的結構、摻雜復合材料、改善制備工藝和加工方式、改善環境等都有了深刻的認識。通過本文的闡述，希望引起研究高分子材料導電性的相關部門的重視，從而能為其研究提供有效的幫助，提高導電高分子材料的研究水平，進而提高高分子材料的導電性。

參考文獻

[1]辛明亮，李茂東，許凱，等.碳納米纖維在制備導電復合高分子材料中的應用[J].塑料工業，2016，01（05）：6-9.

[2]焦清介，臧充光，朱祥東.尼龍6基碳纖維/石墨烯多尺度復合材料的力學與導電性能[J].中國科技論文，2016，06（12）：1407-1413.

[3]宋洋，吳友平，張立群，等.碳納米管/白炭黑/炭黑補強溶聚丁苯橡膠納米復合材料導電性能的研究[J].橡膠工業，2016，03（09）：517-521.