导电高分子纳米复合材料研究成热点

时间: 2024-09-17 17:38:49 |   作者: 新闻中心

  中化新网讯导电性高分子复合材料一般是在高分子基体中加入导电性介质而得到的具有一定导电性能的复合材料，具有基体对象广泛、易于工程化制备、制备工艺相对简单、导电性能易于调节，且材料力学性能好、加工性好等优点。近年来，除传统的导电性介质如炭黑、石墨、碳纤维、各种金属粉体或金属纤维外，碳纳米管、石墨烯等新兴碳素材料作为导电性介质已经引起了人们慢慢的变多的关注，且随其工业化制备技术的实现，利用这些新兴碳素系导电介质制备导电性纳米复合材料的研究慢慢的变成为该研究领域的热点。

  与传统的碳素系导电介质相比，使用碳纳米管或石墨烯等新兴碳素材料作为导电介质，在理论上可以在极少添加量下实现更好的导电性能，并可使材料易于实现更广泛的应用目标设计，为其在填充型导电复合材料领域的应用提供了非常广阔的前景。但在导电性纳米复合材料中，导电粒子的种类、粒子形态、分散状态、添加量等因素对其材料的导电性能具有较大的影响。而且针对不一样体系，怎么来降低其导电粒子的逾渗值，建立导电模型和定量关系式，在导电性高分子纳米复合材料的研究和应用中具备极其重大的意义。

  近年来，清华大学化工系高分子所针对PC、POM、PBT、PP、AS、ABS、PA等十几种树脂，在各种导电性高分子纳米复合材料制备方法、导电机制及导电模型分析等方面，进行了较系统的研究，并建立了一系列相关的导电性高分子复合材料的技术方法。

  清华大学化工系高分子所研究的方向主要有高分子复合技术、高分子共混/合金技术和混杂复合技术制备导电性高分子纳米复合材料。

  高分子复合技术制备导电性高分子复合材料的方法，是指利用无机填充剂的体积排除作用制备导电性高分子复合材料的方法。该方法的合理使用不但可以提高导电性高分子纳米复合体系的导电性能，还能够同时实现对材料物理机械性能的改善，并可以轻松又有效地降低材料成本。

  高分子共混、合金技术是对高分子材料来改性，使其实现高性能化或功能化的基本技术方法。该技术方法不但可以用于导电性高分子合金的制备，也可以在提高导电性高分子纳米复合体系的导电性能方面，在实现材料高性能化、低成本化方面实现更广泛的设计。

  在填充型导电复合材料的制备过程中，利用导电介质形态的差异进行混杂复合也是改善导电性高分子复合材料导电性能的有效方法。目前有关研究大多分布在在实验研究和理论研究两个方面，实验研究大多分布在在选择正真适合导电介质和寻找优化的比例关系，理论研究大多分布在在探讨导电填料协同机理。清华大学化工系高分子所利用CNT、CB、石墨或其他碳素介质制备了各种双导电介质填充的导电性高分子复合材料，并在通过体积排除理论建立模型的基础上，推导出预测双导电介质含量的公式，且验证了公式的普适性。

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