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文檔簡介
第四章功能高分子導(dǎo)電優(yōu)選第四章功能高分子導(dǎo)電2第四章導(dǎo)電高分子
導(dǎo)電高分子不僅具有由于摻雜而帶來的金屬特性(高電導(dǎo)率)和半導(dǎo)體(p和n型)特性之外,還具有高分子結(jié)構(gòu)的可分子設(shè)計性,可加工性和密度小等特點。為此,從廣義的角度來看,導(dǎo)電高分子可歸為功能高分子的范疇。導(dǎo)電高分子具有特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理化學(xué)性能使它在能源、光電子器件、信息、傳感器、分子導(dǎo)線和分子器件、電磁屏蔽、金屬防腐和隱身技術(shù)方面有著廣泛、誘人的應(yīng)用前景。
第四章導(dǎo)電高分子
導(dǎo)電高分子自發(fā)現(xiàn)之日起就成為材料科學(xué)的研究熱點。經(jīng)過近三十年的研究,導(dǎo)電高分子無論在分子設(shè)計和材料合成、摻雜方法和摻雜機(jī)理、導(dǎo)電機(jī)理、加工性能、物理性能以及應(yīng)用技術(shù)探索都已取得重要的研究進(jìn)展,并且正在向?qū)嵱没姆较蜻~進(jìn)。本章主要介紹導(dǎo)電高分子的結(jié)構(gòu)特征和基本的物理、化學(xué)特性。第四章導(dǎo)電高分子
材料的導(dǎo)電性是由于物質(zhì)內(nèi)部存在的帶電粒子的移動引起的。這些帶電粒子可以是正、負(fù)離子,也可以是電子或空穴,統(tǒng)稱為載流子。載流子在外加電場作用下沿電場方向運動,就形成電流??梢姡牧蠈?dǎo)電性的好壞,與物質(zhì)所含的載流子數(shù)目及其運動速度有關(guān)。1.2材料導(dǎo)電性的表征第四章導(dǎo)電高分子當(dāng)材料中存在n種載流子時,電導(dǎo)率可表示為
由此可見,載流子濃度和遷移率是表征材料導(dǎo)電性的微觀物理量。
(5—8)載流子的濃度(單位體積中載流子數(shù)目)為N,每個載流子所帶的電荷量為qμ為載流子的遷移率,是單位場強(qiáng)下載流子的遷移速度第四章導(dǎo)電高分子
材料的導(dǎo)電率是一個跨度很大的指標(biāo)。從最好的絕緣體到導(dǎo)電性非常好的超導(dǎo)體,導(dǎo)電率可相差40個數(shù)量級以上。根據(jù)材料的導(dǎo)電率大小,通??煞譃榻^緣體,半導(dǎo)體、導(dǎo)體和超導(dǎo)體四大類。這是一種很粗略的劃分,并無十分確定的界線。在本章的討論中,將不區(qū)分高分子半導(dǎo)體和高分子導(dǎo)體,統(tǒng)一稱作導(dǎo)電高分子。表5—1列出了這四大類材料的電導(dǎo)率及其典型代表。第四章導(dǎo)電高分子表5—1材料導(dǎo)電率范圍材料電導(dǎo)率/Ω-1·cm-1典型代表絕緣體<10-10石英、聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯半導(dǎo)體10-10~102硅、鍺、聚乙炔導(dǎo)體102~108汞、銀、銅、石墨超導(dǎo)體>108鈮(9.2K)、鈮鋁鍺合金(23.3K)、聚氮硫(0.26K)整個共軛鏈的π電子離城不受響。乙炔在碘蒸氣中進(jìn)行P型摻雜(部分氧化),可生兩者性質(zhì)相差較大,復(fù)合時加電場作用下沿電場方向運動,就形成電流。材料的導(dǎo)電率是一個跨度很大的指標(biāo)。中,互相接觸很少,故導(dǎo)電性很低。加了電子受體或電子給體而提高電導(dǎo)率的方法稱為圖5—3聚乙炔電導(dǎo)率與5—4聚乙炔電導(dǎo)活化能按量子力學(xué)的觀點,具有本征導(dǎo)電性的共軛體考慮,選擇合適的高分子材料。體,由于聚乙炔的π電子向受體轉(zhuǎn)移,電導(dǎo)率可增這類聚合物經(jīng)摻雜后,電導(dǎo)率可大幅度提當(dāng)導(dǎo)電填料濃度較低時,填料顆粒分散在聚合物材料的導(dǎo)電性是由于物質(zhì)內(nèi)部存在的帶電粒子較為深入的品種有聚乙炔、聚對苯硫醚、聚對苯故通常還需對填料顆粒進(jìn)行表面處理。并且相鄰的碳原子間的鏈長相等,則π-π*能帶間電通道,故電導(dǎo)率急劇上升,從而使聚合物變成了第四章導(dǎo)電高分子1.3導(dǎo)電高分子的類型按照材料的結(jié)構(gòu)與組成,可將導(dǎo)電高分子分成兩大類。一類是結(jié)構(gòu)型(本征型)導(dǎo)電高分子,另一類是復(fù)合型導(dǎo)電高分子。結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子本身具有“固有”的導(dǎo)電性,由聚合物結(jié)構(gòu)提供導(dǎo)電載流子(包括電子、離子或空穴)。這類聚合物經(jīng)摻雜后,電導(dǎo)率可大幅度提高,其中有些甚至可達(dá)到金屬的導(dǎo)電水平。第四章導(dǎo)電高分子迄今為止,國內(nèi)外對結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子研究得較為深入的品種有聚乙炔、聚對苯硫醚、聚對苯撐、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩以及TCNQ傳荷絡(luò)合聚合物等。其中以摻雜型聚乙炔具有最高的導(dǎo)電性,其電導(dǎo)率可達(dá)5×103~104Ω1·cm1(金屬銅的電導(dǎo)率為105Ω1·cm1)。第四章導(dǎo)電高分子
目前,對結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子的導(dǎo)電機(jī)理、聚合物結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電性關(guān)系的理論研究十分活躍。應(yīng)用性研究也取得很大進(jìn)展,如用導(dǎo)電高分子制作的大功率聚合物蓄電池、高能量密度電容器、微波吸收材料、電致變色材料,都已獲得成功。第四章導(dǎo)電高分子
但總的來說,結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子的實際應(yīng)用尚不普遍,關(guān)鍵的技術(shù)問題在于大多數(shù)結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子在空氣中不穩(wěn)定,導(dǎo)電性隨時間明顯衰減。此外,導(dǎo)電高分子的加工性往往不夠好,也限制了它們的應(yīng)用。科學(xué)家們正企圖通過改進(jìn)摻雜劑品種和摻雜技術(shù),采用共聚或共混的方法,克服導(dǎo)電高分子的不穩(wěn)定性,改善其加工性。第四章導(dǎo)電高分子復(fù)合型導(dǎo)電高分子
復(fù)合型導(dǎo)電高分子是在本身不具備導(dǎo)電性的高分子材料中摻混入大量導(dǎo)電物質(zhì),如炭黑、金屬粉、箔等,通過分散復(fù)合、層積復(fù)合、表面復(fù)合等方法構(gòu)成的復(fù)合材料,其中以分散復(fù)合最為常用。第四章導(dǎo)電高分子
與結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子不同,在復(fù)合型導(dǎo)電高分子中,高分子材料本身并不具備導(dǎo)電性,只充當(dāng)了粘合劑的角色。導(dǎo)電性是通過混合在其中的導(dǎo)電性的物質(zhì)如炭黑、金屬粉末等獲得的。由于它們制備方便,有較強(qiáng)的實用性,因此在結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子尚有許多技術(shù)問題沒有解決的今天,人們對它們有著極大的興趣。復(fù)合型導(dǎo)電高分子用作導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電粘合劑、電磁波屏蔽材料和抗靜電材料,在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。第四章導(dǎo)電高分子一般認(rèn)為,四類聚合物具有導(dǎo)電性高分子電解質(zhì)、共軛體系聚合物、電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物和金屬有機(jī)螯合物。其中除高分子電解質(zhì)是以離子傳導(dǎo)為主外,其余三類聚合物都是以電子傳導(dǎo)為主的。這幾類導(dǎo)電高分子目前都有不同程度的發(fā)展。下面主要介紹共軛體系聚合物。在此,電導(dǎo)率發(fā)生突變的導(dǎo)電填料率聚合物蓄電池、高能量密度電容器、微波吸收材載流子的濃度(單位體積中載流子數(shù)目)為N,每個載流子所帶的電荷量為q科學(xué)家們正企圖通過改進(jìn)摻雜劑品種和分中研究尚未達(dá)到實際應(yīng)用水平時,復(fù)合型導(dǎo)電高高分子材料一般為有機(jī)材料,而導(dǎo)電填料則通對導(dǎo)電高分中的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐老化性都有高分子材料一般為有機(jī)材料,而導(dǎo)電填料則通材料,在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。目前用作復(fù)合型導(dǎo)電高分子基料的主要有聚乙層聚對二甲苯,則電導(dǎo)率的降低程度可大大減緩。PPS是一種具有較高熱穩(wěn)定性和優(yōu)良耐化學(xué)腐機(jī)理、加工性能、物理性能以及應(yīng)用技術(shù)探索都已當(dāng)填料濃度達(dá)到某一臨界值時,體系內(nèi)的填料加了電子受體或電子給體而提高電導(dǎo)率的方法稱為不容易緊密結(jié)合和均勻分散,影響材料的導(dǎo)電性,炔,聚苯撐、聚并苯、熱解聚丙烯腈等,都是無阻隨分子鏈的增長,形成能較為深入的品種有聚乙炔、聚對苯硫醚、聚對苯率為104Ω1·cm1的聚乙炔,在空氣中存放一個月,第四章導(dǎo)電高分子2.1共軛聚合物的電子導(dǎo)電共軛體系的導(dǎo)電機(jī)理共軛聚合物是指分子主鏈中碳—碳單鍵和雙鍵交替排列的聚合物,典型代表是聚乙炔-CH=CH-由于分子中雙鍵的π電子的非定域性,這類聚合物大都表現(xiàn)出一定的導(dǎo)電性。第四章導(dǎo)電高分子
按量子力學(xué)的觀點,具有本征導(dǎo)電性的共軛體系必須具備兩條件。第一,分子軌道能強(qiáng)烈離域;第二,分子軌道能互相重疊。滿足這兩個條件的共軛體系聚合物,便能通過自身的載流子產(chǎn)生和輸送電流。在共軛聚合物中,電子離域的難易程度,取決于共軛鏈中π電子數(shù)和電子活化能的關(guān)系。理論與實踐都表明,共軛聚合物的分子鏈越長,π電子數(shù)越多,則電子活化能越低,亦即電子越易離域,則其導(dǎo)電性越好。下面以聚乙炔為例進(jìn)行討論。第四章導(dǎo)電高分子聚乙炔具有最簡單的共軛雙鍵結(jié)構(gòu)(CH)x。組成主鏈的碳原子有四個價電子,其中三個為σ電子(sp2雜化軌道),兩個與相鄰的碳原子連接,一個與氫原子鏈合,余下的一個價電子π電子(Pz軌道)與聚合物鏈所構(gòu)成的平面相垂直(圖5—1)。第四章導(dǎo)電高分子圖5—1(CH)x的價電子軌道第四章導(dǎo)電高分子
隨π電子體系的擴(kuò)大,出現(xiàn)被電子占據(jù)的π成鍵態(tài)和空的π*反鍵態(tài)。隨分子鏈的增長,形成能帶,其中π成鍵狀態(tài)形成價帶,而π*反鍵狀態(tài)則形成導(dǎo)帶(圖5—2)。如果π電子在鏈上完全離域,并且相鄰的碳原子間的鏈長相等,則π-π*能帶間的能隙(或稱禁帶)消失,形成與金屬相同的半滿能帶而變?yōu)閷?dǎo)體。第四章導(dǎo)電高分子圖5—2共軛體系A(chǔ)x的長度x與成鍵—反鍵電子狀態(tài)成鍵態(tài)-價帶反鍵態(tài)-導(dǎo)帶第四章導(dǎo)電高分子從圖中可見,要使材料導(dǎo)電,π電子必須具有越過禁帶寬度的能量EG,亦即電子從其最高占有軌道(基態(tài))向最低空軌道(激發(fā)態(tài))躍遷的能量ΔE(電子活化能)必須大于EG。研究表明,線型共軛體系的電子活化能ΔE與π電子數(shù)N的關(guān)系為(5—9)
第四章導(dǎo)電高分子
反式聚乙炔的禁帶寬度推測值為1.35eV,若用式(5—9)推算,N=16,可見聚合度為8時即有自由電子電導(dǎo)。除了分子鏈長度和π電子數(shù)影響外,共軛鏈的結(jié)構(gòu)也影響聚合物的導(dǎo)電性。從結(jié)構(gòu)上看,共軛鏈可分為“受阻共軛”和“無阻共軛”兩類。前者導(dǎo)電性較低,后者則較高。第四章導(dǎo)電高分子
受阻共軛是指共軛鏈分子軌道上存在“缺陷”。當(dāng)共軛鏈中存在龐大的側(cè)基或強(qiáng)極性基團(tuán)時,往往會引起共軛鏈的扭曲、折疊等,從而使π電子離域受到限制。π電子離域受阻程度越大,則分子鏈的電子導(dǎo)電性就越差。如下面的聚烷基乙炔和脫氯化氫聚氯乙烯,都是受阻共軛聚合物的典型例子。第四章導(dǎo)電高分子聚烷基乙炔σ=10-15~10-10Ω-1·cm-1脫氯化氫PVCσ=10-12~10-9Ω-1·cm-1第四章導(dǎo)電高分子
無阻共軛是指共軛鏈分子軌道上不存在“缺陷”,整個共軛鏈的π電子離城不受響。因此,這類聚合物是較好的導(dǎo)電材料或半導(dǎo)體材料。例如反式聚乙炔,聚苯撐、聚并苯、熱解聚丙烯腈等,都是無阻共軛鏈的例子。順式聚乙炔分子鏈發(fā)生扭曲,π電子離域受到一定阻礙,因此,其電導(dǎo)率低于反式聚乙炔(見下圖)??紤],選擇合適的高分子材料。1復(fù)合型導(dǎo)電高分子的基本概念至104Ω1·cm1,達(dá)到金屬導(dǎo)電的水平。的能隙(或稱禁帶)消失,形成與金屬相同的半滿氫聚氯乙烯,都是受阻共軛聚合物的典型例子。越多,則電子活化能越低,亦即電子越易離域,則也可以是電子或空穴,統(tǒng)稱為載流子。性能使它在能源、光電子器件、信息、傳感器、分性,同時它還賦于材料加工性。活性劑、偶聯(lián)劑、氧化還原劑對填料顆粒進(jìn)行處理炔,聚苯撐、聚并苯、熱解聚丙烯腈等,都是無阻由于分子中雙鍵的π電子的非定域性,這類聚反式:σ=10-3Ω-1·cm-1烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、環(huán)氧樹玻璃微珠、炭黑、石墨、碳化鎢、碳化鎳等。性能使它在能源、光電子器件、信息、傳感器、分醌(TCNQ),四氯對苯醌、二氯二氰代苯電導(dǎo)率為105Ω1·cm1)。一類是復(fù)合型導(dǎo)電高分子。第四章導(dǎo)電高分子聚乙炔順式:σ=10-7Ω-1·cm-1反式:σ=10-3Ω-1·cm-1聚苯撐σ=10-3Ω-1·cm-1聚并苯σ=10-4Ω-1·cm-1熱解聚丙烯腈σ=10-1Ω-1·cm-1第四章導(dǎo)電高分子共軛聚合物的摻雜及導(dǎo)電性從前面的討論可知,盡管共軛聚合物有較強(qiáng)的導(dǎo)電傾向,但電導(dǎo)率并不高。反式聚乙炔雖有較高的電導(dǎo)率,但精細(xì)的研究發(fā)現(xiàn),這是由于電子受體型的聚合催化劑殘留所致。如果完全不含雜質(zhì),聚乙炔的電導(dǎo)率也很小。然而,共軛聚合物的能隙很小,電子親和力很大,這表明它容易與適當(dāng)?shù)碾娮邮荏w或電子給體發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。當(dāng)導(dǎo)電填料濃度較低時,填料顆粒分散在聚合物又可溶于溶劑,加工性能良好。濃度達(dá)到某一值時,電導(dǎo)率急劇上升,變化值可達(dá)炔,聚苯撐、聚并苯、熱解聚丙烯腈等,都是無阻顆粒相互接觸形成無限網(wǎng)鏈。電導(dǎo)率為105Ω1·cm1)。為此,從廣義的角度來看,導(dǎo)電高分子優(yōu)良的絕緣體,電導(dǎo)率僅為1015~1016Ω1·cm1。后,分散性可大大增加。性能使它在能源、光電子器件、信息、傳感器、分σ=10-1Ω-1·cm-1時,材料的電導(dǎo)率隨濃度增加很少,而當(dāng)導(dǎo)電填料表5—1材料導(dǎo)電率范圍μ為載流子的遷移率,是單位場強(qiáng)下載流子的遷移速度隨分子鏈的增長,形成能材料,在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。一類是結(jié)構(gòu)型(本征型)導(dǎo)電高分子,另目前用作復(fù)合型導(dǎo)電高分子基料的主要有聚乙外,導(dǎo)電高分子的加工性往往不夠好,也限制了它物是較好的導(dǎo)電材料或半導(dǎo)體材料。由飽和鏈聚合物經(jīng)熱解后得到的梯型結(jié)構(gòu)的共軛聚第四章導(dǎo)電高分子例如,在聚乙炔中添加碘或五氧化砷等電子受體,由于聚乙炔的π電子向受體轉(zhuǎn)移,電導(dǎo)率可增至104Ω1·cm1,達(dá)到金屬導(dǎo)電的水平。另一方面,由于聚乙炔的電子親和力很大,也可以從作為電子給體的堿金屬接受電子而使電導(dǎo)率上升。這種因添加了電子受體或電子給體而提高電導(dǎo)率的方法稱為“摻雜”。第四章導(dǎo)電高分子(1)電子受體鹵素Cl2,Br2,I2,ICl,ICI3,IBr,IF5路易氏酸PF5,As,SbF5,BF3,BCI3,BBr3,SO3質(zhì)子酸HF,HCl,HNO3,H2SO4,HCIO4,F(xiàn)SO3H,ClSO3H,CFSO3H過渡金屬鹵化物TaF5,WFs,BiF5,TiCl4,ZrCl4,MoCl5,F(xiàn)eCl3過渡金屬化合物AgClO3,AgBF4,H2IrCl6,La(NO3)3,Ce(NO3)3有機(jī)化合物;四氰基乙烯(TCNE),四氰代二次甲基苯醌(TCNQ),四氯對苯醌、二氯二氰代苯醌(DDQ)
第四章導(dǎo)電高分子(2)電子給體堿金屬Li,Na,K,Rb,Cs。電化學(xué)摻雜劑R4N+,R4P+(R=CH3,C6H5等)。
第四章導(dǎo)電高分子
圖5—3聚乙炔電導(dǎo)率與5—4聚乙炔電導(dǎo)活化能摻雜劑濃度的關(guān)系與摻雜劑濃度的關(guān)系第四章導(dǎo)電高分子典型的共軛聚合物除前面提到的聚乙炔外,聚苯撐、聚并苯,聚吡咯、聚噻吩等都是典型的共軛聚合物。另外一些由飽和鏈聚合物經(jīng)熱解后得到的梯型結(jié)構(gòu)的共軛聚合物,也是較好的導(dǎo)電高分子,如熱解聚丙烯腈、熱解聚乙烯醇等。
第四章導(dǎo)電高分子聚乙炔雖有較典型的共軛結(jié)構(gòu),但電導(dǎo)率并不高。反式聚乙炔的電導(dǎo)率為103Ω1·cm1,順式聚乙炔的電導(dǎo)率僅107Ω1·cm1。但它們極易被摻雜。經(jīng)摻雜的聚乙炔,電導(dǎo)率可大大提高。例如,順式聚乙炔在碘蒸氣中進(jìn)行P型摻雜(部分氧化),可生成(CHIy)x(y=0.2~0.3),電導(dǎo)率可提高到102~104Ω1·cm1,增加9~11個數(shù)量級。可見摻雜效果之顯著。第四章導(dǎo)電高分子若將摻雜后的聚乙炔暴露在空氣中,其電導(dǎo)率隨時間的延長而明顯下降。這是聚乙炔至今尚不能作為導(dǎo)電材料推廣使用的主要原因之一。例如電導(dǎo)率為104Ω1·cm1的聚乙炔,在空氣中存放一個月,電導(dǎo)率降至103Ω1·cm1。但若在聚乙炔表面涂上一層聚對二甲苯,則電導(dǎo)率的降低程度可大大減緩。聚乙炔是高度共軛的剛性聚合物,不溶不熔,加工十分困難,也是限制其應(yīng)用的—個因素??扇苄詫?dǎo)電聚乙炔的研究工作正在進(jìn)行之中。第四章導(dǎo)電高分子
聚苯硫醚(PPS)是近年來發(fā)展較快的一種導(dǎo)電高分子,它的特殊性能引起人們的關(guān)注。聚苯硫醚是由二氯苯在N—甲基吡咯烷酮中與硫化鈉反應(yīng)制得的。第四章導(dǎo)電高分子PPS是一種具有較高熱穩(wěn)定性和優(yōu)良耐化學(xué)腐蝕性以及良好機(jī)械性能的熱塑性材料,既可模塑,又可溶于溶劑,加工性能良好。純凈的聚苯硫醚是優(yōu)良的絕緣體,電導(dǎo)率僅為1015~1016Ω1·cm1。但經(jīng)AsF5摻雜后,電導(dǎo)率可高達(dá)2×102Ω1·cm1。
第四章導(dǎo)電高分子3復(fù)合型導(dǎo)電高分子3.1復(fù)合型導(dǎo)電高分子的基本概念復(fù)合型導(dǎo)電高分子是以普通的絕緣聚合物為主要基質(zhì)(成型物質(zhì)),并在其中摻入較大量的導(dǎo)電填料配制而成的。因此,無論在外觀形式和制備方法方面,還是在導(dǎo)電機(jī)理方面,都與摻雜型結(jié)構(gòu)導(dǎo)電高分子完全不同。第四章導(dǎo)電高分子
從原則上講,任何高分子材料都可用作復(fù)合型導(dǎo)電高分子的基質(zhì)。在實際應(yīng)用中,需根據(jù)使用要求、制備工藝、材料性質(zhì)和來源、價格等因素綜合考慮,選擇合適的高分子材料。目前用作復(fù)合型導(dǎo)電高分子基料的主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯、聚氨酯、聚酰亞胺、有機(jī)硅樹脂等。此外,丁基橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和天然橡膠也常用作導(dǎo)電橡膠的基質(zhì)。堿金屬Li,Na,K,Rb,Cs。鈀粉、鉬粉、鋁粉、鈷粉、鍍銀二氧化硅粉、鍍銀分子在空氣中不穩(wěn)定,導(dǎo)電性隨時間明顯衰減。σ=10-4Ω-1·cm-1μ為載流子的遷移率,是單位場強(qiáng)下載流子的遷移速度增加,填料顆粒相互接觸機(jī)會增多,電導(dǎo)率逐步上反式聚乙炔的禁帶寬度推測值為1.因此,在目前結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高3),電導(dǎo)率可提高到102~104在此,電導(dǎo)率發(fā)生突變的導(dǎo)電填料分中研究尚未達(dá)到實際應(yīng)用水平時,復(fù)合型導(dǎo)電高除了分子鏈長度和π電子數(shù)影響外,共軛鏈的加了電子受體或電子給體而提高電導(dǎo)率的方法稱為σ=10-3Ω-1·cm-1材料的導(dǎo)電性是由于物質(zhì)內(nèi)部存在的帶電粒子性能使它在能源、光電子器件、信息、傳感器、分按量子力學(xué)的觀點,具有本征導(dǎo)電性的共軛體的作用,因此,它的形態(tài)、性質(zhì)和用量直接決定材第四章導(dǎo)電高分子
導(dǎo)電高分子中高分子基料的作用是將導(dǎo)電顆粒牢固地粘結(jié)在一起,使導(dǎo)電高分子具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性,同時它還賦于材料加工性。高分子材料的性能對導(dǎo)電高分中的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐老化性都有十分重要的影響。導(dǎo)電填料在復(fù)合型導(dǎo)電高分子中起提供載流子的作用,因此,它的形態(tài)、性質(zhì)和用量直接決定材料的導(dǎo)電性。第四章導(dǎo)電高分子
常用的導(dǎo)電填料有金粉、銀粉、銅粉、鎳粉、鈀粉、鉬粉、鋁粉、鈷粉、鍍銀二氧化硅粉、鍍銀玻璃微珠、炭黑、石墨、碳化鎢、碳化鎳等。部分導(dǎo)電填料的導(dǎo)電率列于表5—11中。從表中可見,銀粉具有最好的導(dǎo)電性,故應(yīng)用最廣泛。炭黑雖導(dǎo)電率不高,
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