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导电塑料是将树脂和导电物质混合,用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料。主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域。其导电性高分子材料一般分为结构型和复合型两大类。结构型导电高分子聚合物是1977年才发现的,它是有机聚合掺杂后的聚乙炔,具有类似金属的电导率。而纯粹的结构型导电高分子聚合物至今只有聚氮化硫类,其它许多导电聚合物几乎均需采用氧化还原、离子化或电化学等手段进行掺杂之后才能有较高的导电性。其代表性的产物有聚乙炔、聚对苯撑、聚吡咯、聚噻吩、聚吡啶、聚苯硫醚等。还有一种叫作热分解导电高分子,这是把聚酰亚胺、聚丙烯腈等在高温下热处理,使之生成与石墨结构相近的物质,从而获得导电性。这些热分解导电高分子的特征是无须掺杂处理,故具有优异的稳定性。结构型导电高分子材料的主要用途是导电材料、蓄电池电极材料、光功能元件、半导体材料,其研究开发主要集中在以下4个方面:

(1)具有与金属相同的电导率;

(2)在空气中是稳定的;

(3)具有高功能;

(4)具有良好的加工成型性。

导电塑料的分类方法

1、按照电性能分类,可分为:绝缘体、防静电体、导电体、高导体。通常电阻值在1010Ω·cm以上的称为绝缘体;电阻值在104~109Ω·cm范围内的称作半导体或防静电体;电阻值在104Ω·cm以下的称为导电体;电阻值在100Ω·cm以下甚至更低的称为高导体。

2、按导电塑料的制作方法分类,可分为结构型导电塑料和复合型导电塑料。结构型导电塑料又称本征型导电塑料,是指本身具有导电性或经化学改性后具有导电性的塑料。结构型高分子导电材料主要有:

(1)π共轭系高分子:如聚乙炔、(Sr)n、线型聚苯、层状高聚物等;

(2)金属螯合物:如聚酮酞菁;

(3)电荷移动型高分子络合物:如聚阳离子、CQ络合物。这一类高分子材料的生产成本高、工艺难度大,至今尚无大量生产,现在广泛应用的导电高分子材料一般都是复合型高分子材料,其填充物质主要有:

a、金属分散系;b、炭黑系;c、有机络合物分散系。

3、按用途的不同分类,可分为:抗静电材料、导电材料和电磁波屏蔽材料。

导电塑料的发展现状及其应用前景

导电塑料不仅在抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕和智能窗等方面的应用已快速的发展,而且在发光二极管、太阳能电池、移动电话、微型电视屏幕乃至生命科学研究等领域也有广泛的应用前景。此外,导电塑料和纳米技术的结合,还将对分子电子学的迅速发展起到推动作用。将来,人类不仅可以大大提高计算机的运算速度,而且还能缩小计算机的体积。因此,有人预言,未来的笔记本电脑可以装进手表中。

导电塑料的主要用途

(1)在电子、电器领域中作集成电路、晶片、传感器护套等精密电子元件生产过程中使用的防静电周转箱、IC及LCD托盘、IC封装、晶片载体、薄膜袋等。

(2)防爆产品的外壳及结构件,如:煤矿、油船、油田、粉尘及可燃气体等场合中使用的电器产品外壳及结构件。

(3)中、高压电缆中使用的半导电屏蔽料。

(4)电讯、电脑,自动化系统、工业用电子产品、消费用电子产品、汽车用电子产品等领域中的电器产品EMI屏蔽外壳。

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