導電塑料

導電塑料是將樹(shù)脂和導電物質(zhì)混合，用塑料的加工方式進(jìn)行加工的功能型高分子材料。主要應用于電子、集成電路包裝、電磁波屏蔽等領(lǐng)域。

1、按照電性能分類(lèi)，可分為：絕緣體、防靜電體、導電體、高導體。 通常電阻值在1010Ω·cm以上的稱(chēng)為絕緣體； 電阻值在104～109Ω·cm 范圍內的稱(chēng)作半導體或防靜電體； 電阻值在104Ω·cm以下的稱(chēng)為導電體； 電阻值在100Ω·cm以下甚至更低的稱(chēng)為高導體。

2、按導電塑料的制作方法分類(lèi)，可分為結構型導電塑料和復合型導電塑料。 結構型導電塑料又稱(chēng)本征型導電塑料，是指本身具有導電性或經(jīng)化學(xué)改性后具有導電性的塑料。結構型高分子導電材料主要有：

（1）π共軛系高分子：如聚乙炔、(Sr)n、線(xiàn)型聚苯、層狀高聚物等；

（2）金屬螯合物：如聚酮酞菁；

（3）電荷移動(dòng)型高分子絡(luò )合物：如聚陽(yáng)離子、CQ絡(luò )合物。

這一類(lèi)高分子材料的生產(chǎn)成本高、工藝難度大，至今尚無(wú)大量生產(chǎn)，廣泛應用的導電高分子材料一般都是復合型高分子材料，其填充物質(zhì)主要有：

a、金屬分散系； b、炭黑系； c、有機絡(luò )合物分散系。

3、按用途的不同分類(lèi)，可分為：抗靜電材料、導電材料和電磁波屏蔽材料。

導電塑料不僅在抗靜電添加劑、計算機抗電磁屏幕和智能窗等方面的應用已快速的發(fā)展，而且在發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池、移動(dòng)電話(huà)、微型電視屏幕乃至生命科學(xué)研究等領(lǐng)域也有廣泛的應用前景。此外，導電塑料和納米技術(shù)的結合，還將對分子電子學(xué)的迅速發(fā)展起到推動(dòng)作用。將來(lái)，人類(lèi)不僅可以大大提高計算機的運算速度，而且還能縮小計算機的體積。因此，有人預言，未來(lái)的筆記本電腦可以裝進(jìn)手表中。

我們通常認為塑料導電性極差，因此被用來(lái)制作導線(xiàn)的絕緣外套。但澳大利亞的研究人員發(fā)現，當將一層極薄的金屬膜覆蓋至一層塑料層之上，并借助離子束將其混入高分子聚合體表面，將可以生成一種價(jià)格低、強度高、韌性好且可導電的塑料膜。

取得這一成果的小組由兩位來(lái)自澳大利亞昆士蘭大學(xué)的專(zhuān)家領(lǐng)導，分別是保羅·麥里迪斯(Paul Meredith)教授和助理教授本·鮑威爾(Ben Powell)，以及一位來(lái)自新南威爾士大學(xué)的專(zhuān)家亞當·米考林(Adam Micolich)教授。他們的這一成果已經(jīng)發(fā)表于《ChemPhysChem》雜志。該項研究所依據的實(shí)驗由前昆士蘭大學(xué)博士生安德魯·斯蒂芬森(Andrew Stephenson)進(jìn)行。離子束技術(shù)在微電子工業(yè)領(lǐng)域被廣泛運用來(lái)測試半導體，如硅片的導電性能。但將這種技術(shù)應用到塑料膜材料的嘗試是從上世紀80年代才開(kāi)始起步的，一直進(jìn)展不大，直到現在才取得突破。麥里迪斯教授介紹說(shuō)：“這個(gè)小組所作的工作，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是借助離子束技術(shù)改變塑料膜材料的性質(zhì)，使其具備類(lèi)似金屬的功能，能夠向導線(xiàn)本身那樣導電，甚至可以變成超導體，當溫度低到一定程度時(shí)電阻變?yōu)榱��！?

為了顯示這種材料的潛在應用價(jià)值，小組采用這種材料，參照工業(yè)標準制作了電阻溫度計。在和同類(lèi)型的鉑電阻溫度計進(jìn)行對比測試時(shí)，新材料制作的產(chǎn)品顯示了類(lèi)似，甚至更優(yōu)越的性能�！斑@種材料的有趣之處在于我們幾乎保留了高分子聚合物的全部?jì)?yōu)勢——機械柔韌性、高強度，低成本，但與此同時(shí)它卻又具有良好的導電性，而這通�？刹皇撬芰蠎�該具有的特性�！泵卓剂纸淌谡f(shuō)�！斑@種材料開(kāi)創(chuàng )了一個(gè)塑料導體的新天地�！�

而安德魯·斯蒂芬森則認為這項技術(shù)最令人興奮之處在于這種薄膜的導電性可以進(jìn)行精確的調整或設定，這將具有非常廣闊的應用前景。他說(shuō)：“事實(shí)上，我們可以將這種材料的導電性更改10個(gè)數量級，簡(jiǎn)單的說(shuō)，這就像是我們在制作這種材料時(shí)，手里擁有100億種選擇。理論上說(shuō)，我們可以制造出完全不導電的塑料，或者導電性和金屬一樣好的塑料，以及介于兩者之間的全部可能性�！�

這種新材料可以利用的微電子工業(yè)常用的設備輕易地制造出來(lái)，并其相比傳統的高分子半導體材料，這種新材料對暴露在氧氣中的抗氧化能力也要高得多。 研究人員表示，綜合以上這些優(yōu)勢，這種借助離子束處理高分子聚合物得到的薄膜材料將具有廣闊的應用前景，它是現代和未來(lái)技術(shù)的完美融合。