高分子材料导电性能改善分析

周群

摘 要：随着我国科学技术水平不断的提高，高分子材料导电性的研究随之有很大的进展。高分子材料导电具有电导在10-6S/m及导电功能的聚合物材料。高分子材料导电性得到人们广泛的应用，但有了更加迅猛的发展。改变高分子材料导电结构能改变聚合物的规整度，提高结晶度，从而提高其导电性。今后，导电高分子材料的发展前景将会更加广阔，应用更加广泛。

关键词：高分子材料；导电性；聚合物材料；发展前景

中图分类号：TQ317.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）05-0197-01

随着导电高分子材料的应用领域不断扩大，以满足不了现今电子产业发展的需求，人们迫切需要导电性更加良好的高分子材料。导电高分子材料具有耐腐蚀、易加工、密度小等特点，其不仅可以作为无机导电材料和多种金属材料的替代品，还可以用于尖端技术和先进工业的研究和生产，更具有经济效益。长期以来高分子材料都被当做良好的绝缘材料，但是直到日本科学家发现用聚乙烯和碘掺杂在一起是具有导电的性质，在后来相继发现了聚噻吩、聚苯胺、聚酞菁、聚苯硫醚、聚吡咯等高分子导电材料。如何改善高分子材料的导电性，本文通过改变聚合物材料的结构、掺杂复合材料、改善制备工艺和加工方式、改善环境等几点建议，希望能为研究高分子材料导电性的相关部门提供有效的帮助。

1 改变聚合物材料的结构

高分子导电材料具有优秀的电化学可逆性和导电性，可制成电池等，世界上诸多专家经过对导电高分子材料的研究，在次方面以取得了很大的研究成果，但大规模使用导电高分子材料还是有一定距离，主要原因是其导电不稳定和不易加工。影响聚合物材料导电性的主要因素是其结构。导电高分子的长度链是限制聚合物导电性的主要原因，依据实践的需求，在高分子导电成膜特性的前提下提高其导电率的方式可将其制成薄膜。例如电解聚合物固体和聚吡咯，从而制成双层复合膜固体正极材料，然而膜状结构的聚合物通常只有膜表变掺杂导电特性，膜本身却是不参与导电的。并且，管状高分子及合成纤维状对机体进行填充，也能够提高高分子材料导电性。一般的带状结构、针状结构、片状结构及纤维状结构能够使其材料连通和增加表面积，填充的效果更好，从而提高其导电性。通过混合填充的方法，改变聚合物材料的结构和机体聚合物围观的分子复合，从而提高聚合物材料的导电性，例如利用本案、石墨插层聚合材料等。导电高分子的长度链是限制聚合物导电性的主要原因[1]。

2 掺杂

掺杂早期是用于改变半导体自由电子和空穴的分布结构，例如硅、锗等无机半导体材料。上世纪七十年代，日本科学家百川英树利用I2对聚乙烯掺杂，发现了聚乙烯的导电性提高了几十个等级。掺杂一般可使用两种方法，其一是质子酸掺杂，其二是氧化还原掺杂，包括了还原型掺杂和氧化型掺杂。大多数聚合物的导电是通过掺杂电化学或化学氧化来实现的。聚合物掺杂的掺杂剂不同，其导电性也有所差异，得到的聚合物材料结构也不同。聚苯胺一起热稳定性高、导电性能良好、价格低廉而被人们广泛的用于掺杂导电聚合物，聚苯胺与许多聚合物不同，其质子酸的掺杂，其分子链不发生变化，只有产生电子结构变化，聚苯胺掺杂的过程是可逆的，其不同结构的聚苯胺其掺杂的方式也不同。希望能引起研究高分子材料导电行相关部门的重视，总而提高高分子材料导电性的研究水平，进而提高高分子材料的导电性[2]。

3 制备工艺和加工方式

制备工艺不同，所产生的高分子材料导电性也不同。最常用的制备高分子导电材料的方式是电化学方式和化学氧化方式。前者具有膜状多、结构更加紧密、分子纯度更高的优势苯膜的离子注入有利于提高其导电性，也可以利用聚苯胺和里字体合成，从而提高其导电性。此外，加工方式也是影响导电性的因素之一，其交联、热处理、成型方式、混合方式直接影响其导电性，对其研究表明，可以利用其分散性提高导电率。制备高分子聚合物导电材料的工艺和加工高分子聚合物导电材料的方式不同，对其成品的导电性也是不尽相同的，要通过改善其制备工艺和加工工艺，不断的完善制备技术和加工技术，并引入国外先进的制备技术和加工技术，并结合自身的发展需求，研发出符合自身条件发展制备工艺和加工方式，从而提高制备高分子聚合物导电材料和加工高分子聚合物导电材料的技术水平，进而提高高分子聚合导电材料的导电性[3]。

4 结语

总而言之，我们对改变聚合物材料的结构、掺杂复合材料、改善制备工艺和加工方式、改善环境等都有了深刻的认识。通过本文的阐述，希望引起研究高分子材料导电性的相关部门的重视，从而能为其研究提供有效的帮助，提高导电高分子材料的研究水平，进而提高高分子材料的导电性。

参考文献

[1]辛明亮，李茂东，许凯，等.碳纳米纤维在制备导电复合高分子材料中的应用[J].塑料工业，2016，01（05）：6-9.

[2]焦清介，臧充光，朱祥東.尼龙6基碳纤维/石墨烯多尺度复合材料的力学与导电性能[J].中国科技论文，2016，06（12）：1407-1413.

[3]宋洋，吴友平，张立群，等.碳纳米管/白炭黑/炭黑补强溶聚丁苯橡胶纳米复合材料导电性能的研究[J].橡胶工业，2016，03（09）：517-521.