摘 要:電高分子材料屬于一種新型的復合型材料,并且具有多種功能,因此,此類型材料的制備方式和性能開始成為近年來主要的研究方向之一。本文從模板制備、電紡絲制備、其他制備三方面分析了納米型電高分子材料的制備與性能,再從無機導電導磁物質制備、碳納米管復合制備、與其他材料復合制備三方面分析了復合型電高分子材料的制備與性能。
關鍵詞:電高分子材料;制備方式;性能分析
中圖分類號:TQ317 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)12-0341-01
1 納米型電高分子材料的制備與性能分析
1.1 模板制備分析
模板制備方式是近年來經常被應用在合成導電電高分子材料制備中,制備原理如下:如果在某種材料的主體分子或材料中存在能夠生成納米管線的空間結構,此時,將實驗客體放置在主體中,便可以得到生長出來的納米管線。在上述操作中,能夠被應用的主體便被稱為模板,此電高分子材料制備方式便被成為模板制備方式。
在2005年,有科學研究人員應用徑跡刻蝕多孔聚合物體作為制備模板,制備出了一種全新的導電納米管線[1]。在此次實驗中,科學研究人員得出了以下結論:應用模板制備方式制備電高分子材料,納米管管壁的厚度由模板聚合時間和聚合孔徑的大小決定。盡管此方式的應用能夠成功的制備出電高分子材料,但是模板的應用方式較為復雜,且模板存在一定的被破壞性,模板的清理工作也會增加制備任務量。
1.2 電紡絲制備分析
電紡絲制備方式既可以應用在電高分子材料的制備中,又可以應用在納米纖維的制備中,因此,廣泛的受到了科研人員的關注。
在2005年,有科學研究人員應用電紡絲制備方式制備了導電纖維,具體流程如下:在電紡絲容器中裝滿聚合物溶液,進行電紡絲制備操作分設備電壓較高在,在高壓作用下,容器中的聚合物溶液會從容器噴口噴出,并形成液體細流;此時,在電荷之間的相互影響下,細流會出現分流現象,此時,電紡絲制備設備中的溶劑便會發揮影響作用,于是納米纖維變沉淀在了制備設備的電極中。
1.3 其他制備方式分析
在2006年,有科學研究人員以石墨和石蠟為電極,制備出了電高分子材料,此制備方式在沒有應用任何模板的情況下,實現了對電高分子材料的制備。具體方式是將由石墨制作的電極浸泡在鹽酸或硝酸溶液中,隨后在石墨電極的表面便會形成一層羧基,電高分子材料單體則會以氫鍵的形式吸附在羧基上,隨后再對電極上吸附的物質進行聚合反應,便可以得出電高分子材料。
2 復合型電高分子材料的制備與性能分析
2.1 無機導電導磁物質制備分析
無機導電導磁物質制備方式在電高分子材料制備中的應用,能夠實現對電磁參數的調節。
在2006年,有科學研究人員將無機磁性材料和苯胺結合在了一起,進而制備出了能夠同時具備磁性和導電性能的電高分子材料,除此之外,此次研究實驗證明了在電高分子材料制備中應用苯胺,能夠通過調節苯胺化含量的方式來控制電磁參數,進而制備出磁性較高的電高分子材料[2]。
在2007年,有科學研究人員通過乳液聚合方式制備出了電高分子材料,具體方式是選擇苯磺酸鈉作為乳液,并通過調節系統來調節泵磺酸鈉的酸度值,進行制備出了同時兼具導電性能和導磁性能的電高分子材料,此類型復合物具備顯著的應用效果。
在2008年,有科學研究人員將化學制備方式和電化學制備方式結合在了一起,應用苯二甲酸制備出了電高分子材料,具體方式是應用真熱空氣原理將苯二甲酸表面形成的鉻物質制備成導電性能和導磁性能較為良好的高分子原材料,隨后在此基礎上制備出電高分子材料。經應用實驗顯示,此方式制備出來的材料具有良好的電磁效應屏蔽功能,并且能夠對電磁波進行吸收和反射,是應用效果良好的吸波材料之一。
2.2 碳納米管復合制備分析
碳納米管的導電性能十分良好,且材料本身的重量較低,化學性質相對穩定,直徑相對較寬,力學性質較為穩定等優勢,因此,在復合型材料制備中得到了廣泛的應用,同時,碳納米管也可以被應用在能量吸收類型材料的制備中。
目前,碳納米管制備方式在電高分子材料制備中的應用已經取得了顯著的效果和成就,其具備的良好性能決定了此類型電高分子材料十分適合被應用在戰斗裝備中。除此之外,碳納米管還十分適合被應用在民用用品制作中,在降低電磁波對人體危害程度的同時,減少電磁波對設備運行的干擾[3]。
在2009年,有科學研究人員通過自組裝技術制備出了電高分子材料,此方式制備出來的材料相對于傳統的材料而言,具有更加良好的導電性能。在此實驗過后,科學研究人員開始將復合型纖維應用在電高分子材料制備中,旨在制備出更多具有復合型功能的電高分子材料。
2.3 與其他材料復合制備分析
在2010年,有科研人員將硫酸銨作為了氧化劑,將磺酸二鈉鹽作為了摻加劑,通過化學合成制備方式制備出了能導電玻璃纖維,并且,玻璃纖維的導電性能會隨著實驗溶劑濃度的變化而變化。此實驗中研制出的玻璃纖維能夠作為添加材料添加到電高分子材料中,進而完善材料的應用性能,因此具備較高的發展潛力。
在2011年,有科學研究人員通過擬合實驗方式對摻加了聚苯胺電高分子材料的性質進行了研究和分析,發現高濃度的二氫四氧化硫和聚苯胺的混合應用,能夠大幅度的降低合成材料的電磁消耗和電量損耗。在上述研究結論的影響下大量的電高分子材料生產企業開始了對電高分子材料和其他材料的復合研究,旨在在確保電高分子材料應用性能完善程度的同時,為電高分子材料賦予其他的應用性能,在提高復合型材料制備效率的同時,降低材料的制備費用,進而提高電高分子材料制備的經濟價值和社會效益。
3 結束語
現階段,電高分子材料制備工藝已經日漸成熟,并且有多種類型的制備方式,每種制備方式制備的材料都存在一定的性能差異。為此,科研人員可以加大對復合型材料制備方式的研究力度,并以此來完善現階段復合型材料的應用性能,為我國經濟發展和科學發展打下堅實基礎,并為我國工業生產做出貢獻。
參考文獻
[1]傅 敏.導電涂料以及導電材料在導電涂料中的應用發展概況[J].涂料技術與文摘,2016,02:5~11+23.
[2]侯憲冰,馬曉燕,陳 芳,管興華.兩親性籠型倍半硅氧烷(POSS)雜化高分子的自組裝[J].高分子通報,2012,10:40~46.
[3]萬 影,聞荻江.導電高分子復合材料及其特殊效應[J].自然雜志,2015,03:149~153.
收稿日期:2018-3-25