导电聚合物聚吡咯的制备、性质及其应用
浅谈导电高分子材料的应用
浅谈导电高分子材料的应用 摘要：与传统材料相比，导电高分子材料有着易加工、密度小、结构易变、耐 腐蚀、可大面积成膜的优势，本文主要针对导电高分子材料的类型与应用展开分析。 关键词：导电高分子材料；类型；应用 0 引言 导电高分子材料是一种具有导电功能的聚合物材料，它具有密度小、可加工性好的特性，并且具有良好的耐腐蚀性，可以大面积成膜。这些良好的特性，使导电高分子材料可以在某 些领域替代多种金属材料和无机导电材料，有效降低成本。经过几十年的发展，高分子材料 作为优良的电绝缘体，已经成为许多先进工业部门和尖端技术领域里一种重要的材料。 1 导电高分子材料的分类 按照材料的结构，导电高分子材料可以分为复合型导电高分子材料和结构性导电高分子 材料两种类型。 1.1 复合型导电高分子材料 复合型导电高分子材料是利用不同的加工手段，将各种不同的导电材料填充到聚合物基 体当中，制作成一种新型的导电材料。最常采用的方法就是把各种高效导电粒子或者导电纤 维等作为填充物，如金属粉末、各种金属纤维直径在7毫米左右的材料等。从技术上来说， 复合型导电高分子材料的加工工艺更为成熟，产品使用更为普及。 1.2 结构型导电高分子材料 结构性导电高分子材料，采用具有一定的导电性材料，通过对自身进行一定比例的掺杂，提高导电性能的聚合物。按照导电状态下的载流子种类可以将结构型高分子材料分为离子型 和电子型两种类型。离子型导电高分子的导电载流子是离子，有的学者也称它为高分子固体 电解质；电子型高分子的载流子为电子，它以共轭高分子为主体。离子型导电高分子材料是 目前世界上的重点开发内容。 2 导电高分子材料的应用 导电高分子材料在很多应用领域比金属材料有着更为优越的性能，如它的可塑性好、耐 腐蚀性、电导率较高、可逆氧化还原性等。主要应用在导电衬料、光电显示材料、信息记忆 材料等多个方面。 2.1 在电子元器件开发中的应用 （1）导电高分子材料在防静电和电磁屏蔽上的应用 导电高分子材料最早是应用在防静电和电磁屏蔽方面。具体操作是将SDBS和TSOH混合，掺杂PANI和ABS，制备出杂多酸掺杂PANI/ABS复合材料。经过试验证明复合材料的屏蔽性 能跟PANI的含量有着直接的关系，PANI的含量越高，复合材料的屏蔽性能越好。 （2）导电高分子材料在芯片开发中有着重要作用 由于导电高分子材料可塑性好，质量轻、体积小，广泛地应用到了带有微芯片的卡片以 及条码读取设备中。这一技术的发明，为计算机制造技术带来了重大变革，有效减小了计算 机的体积，并且在很大程度上提高了计算机的运行速度。 （3）导电高分子材料在显示材料中的应用 在半导体有机膜两端安装电极以后就制成了有机发光二极管。在它的两端加上少量电压，是电子在其上面进行移动，当两个相对运用的政府电荷载体相遇以后，就形成了“电子—空穴对”，此时能量就以发光的形式释放出来。发光二极管发出的光强度高、色彩绚丽，广泛用到了手机、手掌电脑等电子产品的显示屏上。另外还可以自动调光玻璃等产品，受到了电子产 业的广泛关注。 2.2 导电高分子材料在塑料薄膜太阳能电池开发中的应用 面对资源快速消耗的问题，能源科研人员一直在寻找一种能够替代矿物燃料的能源。然 而传统的硅太阳能加工成本昂贵，在生产过程中也消耗的大量的能源，不是理想的新能源材料。而塑料薄膜电池生产成本低廉、加工过程简单节能，加工工艺一旦成熟，就能够进行大 批量生产，将会是以后一种非常好的新能源。
导电高分子
导电高分子材料的介绍及研究进展 高分子091 5701109015 李涛 摘要：导电聚合物的突出优点是既具有金属和无机半导体的电学和光学特性，又具有有机聚合物柔韧的机械性能和可加工性，还具有电化学氧化还原活性。经过多年世界范围内的广泛研究，导电聚合物在新能源材料方面的应用已获得了很大的发展。 关键词：导电高分子机理理论研究进展 一、背景及意义 高分子导电材料具有密度小、易加工、耐腐蚀、可大面积成膜以及电导率可在十多个数量级的范围内进行调节等特点，不仅可作为多种金属材料和无机导电材料的代用品，而且已成为许多先进工业部门和尖端技术领域不可缺少的一类材料。高分子材料长期以来被作为优良的电绝缘体，直至1977年，日本白川英树等人才发现用五氟化砷或碘掺杂的聚乙炔薄膜具有金属导电的性质，电导率达到10S/m。这是第一个导电的高分子材料。以后，相继开发出了聚吡咯、聚苯硫醚、聚酞菁类化合物、聚苯胺、聚噻吩等能导电的高分子材料。 经过多年世界范围内的广泛研究，导电聚合物在新能源材料方面的应用已获得了很大的发展，但离实际大规模应用还有一定的距离。这主要是因为其加工性不好和稳定性不高造成的。 二、导电高分子材料分类及导电机理
高分子导电材料通常分为复合型和结构型两大类： ①复合型高分子导电材料。由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。 复合型导电高分子材料(Conducting Polymer Composites)是指经物理改性后具有导电性的高分子复合材料，它以非导电型高分子材料为基体，加入一定数量的导电材料(如碳黑、石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维、金属氧化物等)组合而成。复合方法主要有两种，一种是对已经成型的塑料壳体进行表面处理的表面导电膜形成法，包括金属喷镀、真空镀、溅射镀、贴金属箔、湿法化学镀或电镀等；另一种称为导电填料机械加工共混复合法，即将导电填料均匀分散于聚合物基体中制成导电涂料或导电塑料。 复合型导电高分子材料的导电机理比较复杂。一般可分为导电回路如何形成，以及回路形成后如何导电两个方面。部分科学家认为高分子树脂基体与导电填料之间的界面效应对复合体系中导电回路的形成具有很大的影响。复合型导电高分子形成导电回路后，导电性主要取决于分布于高分子树脂基体中的导电填料的电子传输。总的说来，其导电性能主要是三种导电机理(导电通道效应、隧道效应、场致效应)相互竞争的作用。在不同情况下出现以其中一种机理为主导
微格教学教案硝酸的制备性质及用途
微格教学教案 硝酸的性质、制法及应用 学生姓名：—————— 学号：—————— 考号：—————— 完成时间：2019年2月8日
【教学内容】 硝酸的性质、制法及用途 【教学目标】 1、知识与技能目标： （1）复习巩固氨和铵盐的性质。 （2）了解硝酸的物理性质及化学性质。 （3）了解硝酸的用途。 2、过程与方法目标： 培养学生根据硝酸的性质解决日常生活中见到的现象、学以致用，学会解决生活中的实际问题。 3、情感态度与价值观目标： 通过对硝酸性质的探究，激发学生学习化学的兴趣。 通过学习硝酸的性质和用途相联系，培养学生将化学知识和生产生活实践相结合的意识。 【教材分析】 本节先通过观察总结出纯硝酸和浓硝酸的物理性质、硝酸的不稳定性，然后在实验的基础上总结出硝酸的氧化性和酸性。 氧化性是本节的重难点，教材通过稀、浓两种不同浓度的硝酸和铜反应做对比，引导学生总结出硝酸的氧化性，加深了同学们对硝酸氧化性的认识和对反应产物的记忆。 【教学重点】 硝酸的化学性质（不稳定性，氧化性，酸性） 【教学难点】 硝酸的氧化性 【教学过程】 一、复习引入： 1、教师引入：通过前面的学习，大家知道了哪些制备氨气的方法？实验室和工业上又分别用什么方法制备？为什么呢？ 2、学生回答。 3、教师讲解：制取氨气的方法有很多种，比如加热铵盐，铵盐和碱反应，化合反应合成氨等。铵盐的方法虽简单但制得的氨气不纯，氮气和氢气化合反应的反应条件要求较高，要高温高压催化剂，但因为反应物易制得且成本低所以适用于工业大量制氨气，实验室一般用氯化铵和熟石灰也就是氢氧化钙加热制取少量氨气。 4、板书：氨气的实验室制法2NH4Cl+Ca(OH)2=加热=2NH3↑+CaCl2+2H2O 氨气的工业制法N2+3H2=高温高压催化剂=2NH3 5、教师讲解：在学习了前面几个重要的含氮化合物之后，又将向大家介绍一工业巨头就是化工重要基础原料三酸两碱中的含氮酸——硝酸。 6、板书：硝酸 二、发现历史： 1、教师讲解：人类最早关于硝酸的记录是公元八世纪炼金术士贾比尔·伊本·哈扬在干馏硝石时发现并制得的硝酸，同时他也是硫酸和王水的发现者。而中国第一座能合成氨的工厂则是由中国著名的化学家侯德榜建成的，但因为硝酸可以用来制取炸药，所以在开工后不久就被侵略者摧毁了。
聚吡咯
存档日期：存档编号: 北京化工大学 研究生课程论文 课程名称: 电子材料 课程代号: MSE513 任课教师: 汪晓东 完成日期: 2013年12月25日 专业: 材料工程 学号: 2013210146 姓名: 孟召林 成绩:＿＿＿＿＿＿＿＿
导电材料聚吡咯在超级电容器中的应用 摘要 聚吡咯具有优异的性能，可用于生物、离子检测、超电容及防静电材料及光电化学电池的修饰电极、蓄电池的电极材料。此外，还可以作为电磁屏蔽材料和气体分离膜材料，用于电解电容、电催化、导电聚合物复合材料等，应用范围很广。其中，导电性聚合物聚吡咯（polypyrrole，PPY）具有极大的比表面积，作为超级电容器（supercapacitor，SC）储能材料具有较好的应用前景，然而由于PPY充放电过程中容易发生主链断裂，导致电极材料的过早衰减和比容量下降。采用不同方法合成了PPY电极复合材料，试图通过与其它材料的复合，减缓PPY分子链的降解，达到材料的要求性能。 关键词：聚吡咯，复合材料，超级电容器
Application of polypyrrole conductive materials in supercapacitor Abstract PPY has excellent performance, can be used for bio, ion detection, super capacitor and anti-static materials and photo-electrochemical cells modified electrode, battery electrode materials. In addition, also can be used as electromagnetic shielding material and gas separation membrane materials, used in electrolytic capacitor, electrocatalysis, conductive polymer composite materials, a wide range of applications. Among them, the conductive polymer PPY has large specific surface area, as the super capacitor energy storage material has better application prospect, however as the backbone fracture prone PPY charge discharge process, leading to premature electrode material attenuation and specific capacity decline. PPY composite electrode materials were synthesized by different methods, tries to compound with other materials, slow down the degradation of PPY molecular chain, to meet the requirements of properties of materials. Key words: Polypyrrole, Compound material, Supercapacitor
聚乙二醇
聚乙二醇 系列产品无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性。它们具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等，在化妆品、制药、化纤、橡胶、塑料、造纸、油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业中均有着极为广泛的应用。 中文名 聚乙二醇 英文名 Polyethylene glycol 别称 α-氢-ω-羟基(氧-1,2-乙二基)的聚合物等 化学式 HO(CH?CH?O)nH CAS登录号 25322-68-3 EINECS登录号 200-849-9
目录 .1不同名称 .2常用分类 .3物化性质 .?化学结构 .?化学性状 .?配伍性 .?配伍禁忌 .4产品分类 .5主要用途 .6常用规格 .7特别提示 .8安全信息 .9贮运 .10产品成员 .不同名称 中文名：聚乙二醇中文别名：α-氢-ω-羟基(氧-1,2-乙二基)的聚合物；乙二醇聚氧乙烯醚；聚氧化乙烯(PEO-LS)；聚乙二醇400；聚乙二醇12000；聚乙二醇6000；聚乙二醇2000;AC52 常用分类 Polymers；医药中间体；Optimization Reagents；Protein Structural Analysis；X-Ray Crystallography；Cosmetic Ingredients & Chemicals；Gas Chromatography；Packed GC； Stationary Phases；分散剂、载体、压片剂、成型剂；分离剂；食品添加剂；抄纸过程中的化学品；化工助剂；造纸化学品 物化性质
熔点64-66℃ 沸点>250℃ 密度 1.27 g/mL at 25℃ 蒸气密度>1 (vs air) 蒸气压<0.01 mm Hg ( 20℃) 折射率n 1.469 闪点270℃ 储存条件2-8℃ 溶解度H2O: 50 mg/mL, clear, colorless form waxy solid 敏感性Hygroscopic Merck 147568 稳定性Stable. Incompatible with strong oxidizing agents. NIST化学物质信息Polyethylene glycol(25322-68-3) EPA化学物质信息Poly(oxy-1,2-ethanediyl), .alpha.-hydro-.omega.-hydroxy- (25322-68-3) 化学结构 HO(CH2CH2O)n H，由环氧乙烷与水或乙二醇逐步加成聚合而成。 化学性状 依相对分子质量不同而性质不同，从无色无臭黏稠液体至蜡状固体。分子量200～600者常温下是液体，分子量在600以上者就逐渐变为半固体状，随着平均分子量的不同，性质也有差异。从无色无臭粘稠液体至蜡状固体。随着分子量的增大，其吸湿能力相应降低。本品溶于水、乙醇和许多其它有机溶剂。蒸气压低，对热、酸、碱稳定。与许多化学品不起作用。有良好的吸湿性、润滑性、粘结性。无毒，无刺激。平均分子量300，n=5～5.75，熔点-15～8℃，相对密度1.124～1.130。平均分子量600，n=12～13，熔点20 ～25℃，闪点246℃，相对密度1.13 (20℃)。平均分子量4000，n=70～85，熔点53～56℃。 在一般条件下，聚乙二醇是很稳定的，但在120℃或更高的温度下它能与空气中的氧发生作用。在惰性气氛中(如氮和二氧化碳)，它即使被加热至200～240℃也不会发生变化，当温度升至300℃会发生热裂解。加入抗氧化剂，如质量分数为0.25%～0.5%的吩噻嗪，可提高它的化学稳定性。它的任何分解产物都是挥发性的，不会生成硬壳或粘泥状的沉淀物。 聚乙二醇为环氧乙烷水解产物的聚合物，无毒、无刺激性，广泛应用于各种药物制剂中。低分子量的聚乙二醇毒性相对较大，综合来看，二醇类的毒性相当低。局部应用聚乙二醇特
热塑性淀粉的制备_性质及应用研究进展_杨晋辉
热塑性淀粉的制备、性质及应用研究进展 杨晋辉,于九皋＊,马骁飞 (天津大学理学院化学系,天津 300072) 摘要:淀粉由于可降解、来源广泛、价格低廉、可再生而被认为是最具发展前景的生物降解材料之一,因此, 热塑性淀粉材料的研究与开发备受关注。本文综述了近年来热塑性淀粉材料的研究进展情况,内容主要涉及 了热塑性淀粉的制备、性质和应用。 关键词:热塑性淀粉;生物降解材料;制备;性质;应用 引言 进入21世纪后,社会的可持续发展及其涉及的环境、资源和经济问题愈来愈受到人们的关注。来源于石油产品的传统塑料正面临石油日益枯竭的资源问题和塑料废弃物对环境的污染问题,严重时还会影响到地球的生态平衡,因此可生物降解材料替代传统塑料已经提到日程上来。据估计[1],地球上每年可以产生170×109t生物质,但仅有约3.5%的生物质被人类所利用,在所利用生物质中大概有62%用于人类的食品,而用于非食品领域(比如说化工领域)的生物质材料仅占到了5%。由以上可知,天然聚合物数量巨大,可再生且再生周期较短,但被人类利用有限,所以对天然聚合物进行的研究开发还有巨大的空间,对此方面的研究不仅可以缓解资源问题,而且可以解决环境污染问题,如此则可实现人类的可持续发展。淀粉是一种来源广泛、价格低廉、再生周期短且可生物降解的生物质,是最具发展潜力的天然生物可降解材料之一。 1 热塑性淀粉 1.1 热塑性淀粉 淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成,天然淀粉微观形貌表现为颗粒状。淀粉结构单元上存在大量的分子内和分子间氢键,因此,淀粉一般存在有15%～45%的结晶,由于其玻璃化转变温度与分解温度非常接近[2],所以淀粉本身不具有可塑性。 向淀粉中加入小分子塑化剂,淀粉分子间和分子内氢键被塑化剂与淀粉之间较强的氢键作用所取代,淀粉分子活动能力得到提高,玻璃化转变温度降低,淀粉表现出热可塑性,在高温剪切力(挤出,模压及注塑等)作用下,即可制得热塑性淀粉材料。 多种淀粉可以用于热塑性淀粉的制备,包括天然淀粉和由天然淀粉通过化学反应制备的改性淀粉。由于玉米淀粉价廉易得,在热塑性淀粉的研究中应用较多。 塑化剂一般含有能与淀粉中羟基形成氢键的基团,如羟基、氨基或酰胺基。常用塑化剂包括甘油、乙二醇、葡萄糖、山梨醇、木糖醇,乙醇胺、尿素、甲酰胺等。其中以甘油为塑化剂的研究较多。 1.2 热塑性淀粉与原淀粉的区别 淀粉塑化后,淀粉分子间和分子内氢键减弱,淀粉颗粒破坏,结晶形态改变,以上各种变化可通过红外谱图、扫描电境谱图以及X衍射谱图作出分析判断。 作者简介:杨晋辉(1977-),男,博士生,主要从事淀粉基生物降解材料的研究; ＊通讯联系人:E-mail:jhhcooi@https://www.360docs.net/doc/de5201022.html,.
聚吡咯纳米复合材料的研究进展
收稿日期：2012-05-25 基金项目：山西省青年科技研究项目[2012021020－5]；山西省高校科技项目[20121017]；山西大同大学博士科研项目[2008-B-20]作者简介：乔永生(1977-)，男，山西曲沃人，博士，副教授，研究方向：功能材料的制备与性能研究。 第28卷第5期山西大同大学学报(自然科学版) Vol.28.No.52012年10月 Journal of Shanxi Datong University(Natural Ｓｃｉｅｎｃｅ）Oct 2012 文章编号：1674－0874（2012）05－0032－03 聚吡咯纳米复合材料的研究进展 乔永生，沈腊珍 (山西大同大学化学与化工学院，山西大同037009) 摘 要：导电聚吡咯具有合成方便、电导率可调、易聚合等优点，而且具有特殊的光、电、热等性能，在导电 聚合物中最具应用潜力。聚吡咯纳米复合材料是近年来出现的一种新型纳米材料，它既保留了聚吡咯的原有特性，还赋予了与之复合的材料的性能，成为许多前沿科研领域的重要研究方向。本文介绍了聚吡咯纳米复合材料的最新研究进展，综述了复合材料的主要类别及应用领域，并对聚吡咯复合材料的发展前景进行了展望。 关键词：聚吡咯；纳米；复合材料中图分类号：TB324 文献标识码：A 导电聚吡咯(Polypyrrole ，PPy)具有合成方便、导电性好、电导率可调，以及特殊的光、电、热等性能，成为应用最广的导电聚合物之一。但由于聚吡咯的难溶难熔特性，以及本征态的聚吡咯导电性比较差等问题，使多数聚吡咯材料的研究还只是局限于实验室和小规模研究，大批量生产成为一个难点。 吡咯单体的改性是改善聚吡咯性能的一个重要瓶颈，吡咯单体结构的改变能引起一系列各种参数的变化，进而改善聚合物的导电性、不溶不熔性和力学性能等。改善方法是在合成的过程中添加不同的添加剂或者纳米材料，制成聚吡咯纳米复合材料，能改善其热稳定性和机械延展性，还能有效提高它的电导率，能使不锈钢表面活性钝化而防腐。所得复合材料不仅保持了PPy 本身的特性，还具有了纳米粒子的性质，赋予材料其它功能特性的同时，使其综合性能得到较大改善，有非常广泛的应用前景。聚吡咯纳米复合材料激发了人们的研究热情，成为了一个十分活跃的科学领域。 １ 聚吡咯纳米复合材料的种类 1．1 聚吡咯/无机纳米复合材料 将无机粒子添加到导电聚吡咯中制备的有机/ 无机纳米复合材料，不但改善了导电聚吡咯自身的缺陷，还可将PPy 的导电性与无机纳米粒子的功能性集于一体。这种有机/无机纳米复合材料 显示出了良好的应用前景，从而迅速地成为纳米复合材料领域的热点研究方向之一。中科院化学所的万梅香教授课题组在有机/无机纳米复合材料方面做了大量前沿性的工作[1－2]。先分别以FeCl 3或FeCl 3与FeCl 2的混合物为原料，制备出Fe 2O 3和Fe 3O 4纳米粒子，然后将吡咯单体加入其中，Fe 2O 3和Fe 3O 4纳米粒子表面吸附吡咯单体后，加入氧化剂将吡咯氧化，经吡咯单体的自组装过程，将导电聚吡咯原位聚合于无机纳米粒子表面，得到具有电磁性能的γ-Fe 2O 3/PPy 和Fe 3O 4/PPy 纳米复合材料。Rincon 等人[3]在电沉积PPy 的过程中，将Bi 2S 3纳米粒子嵌入其中，得到的复合膜与纯聚吡咯膜相比，膜的排列更为紧密、规整，并具有较高的氧化性。Murillo 等人[4]采用微乳液法在不同温度和表面活性剂浓度下制备出尖晶石铁酸钴(CoFe 2O 4)，制得的CoFe 2O 4粒子大小为3~30nm ，当粒径低于20nm 时，可表现出超顺磁性。然后将PPy 聚合于铁酸盐表面，表面形成一层导电外壳，得到PPy /CoFe 2O 4纳米复合材料。Liu 等人[5]制备出了具有核-壳结构的SiO 2/PPy 纳米复合微球，TEM 和SEM 均显示此复合微球具有中空结构，而且微球的大小可控、形貌可控，可用于生物医学、生物传感器等领域。1．2 聚吡咯/有机纳米复合材料 Walaiporn 等人[6]通过原位化学聚合法将聚吡咯沉积到聚乳酸(PLA)表面，制得可防静电的生物高
导电高分子材料的应用、研究状况及发展趋势(精)
导电高分子材料的应用、研究状况及发展趋势 熊伟 武汉纺织大学化工学院 摘要:与传统导电材料相比较 , 导电高分子材料具有许多独特的性能。导电高聚物可用作雷达吸波材料、电磁屏蔽材料、抗静电材料等。介绍了导电高分子材料的结构、种类及导电机理、合成方法、导电高分子材料的应用、研究现状及发展趋势。 关键字:导电高分子分类制备现状 Abstract : Compared with conventional conductive materials, conductive polymer material has many unique properties. Conducting polymers can be us ed as radar absorbing materials, electromagnetic shielding materials, antistatic materials. Describes the structure of conductive polymer materials, types and conducting mechanism, synthesis methods, the application of conductive poly mer materials, research status and development trend. Keywords : conductive polymer categories preparation status 1 导电高分子的结构、种类 按照材料结构和制备方法的不同可将导电高分子材料分为两大类 :一类是结构型 (或本征型导电高分子材料,另一类是复合型导电高分子材料 [3]。 结构型导电高分子材料是指高分子本身或少量掺杂后具有导电性质的高分子材料。 根据加入基体聚合物中导电成分的不同 , 复合型导电高分子材料可分为两类 :填充复合型导电高分子材料和共混复合型导电高分子材料 [5]。
聚吡咯导电织物 - 清华大学科技开发部
聚吡咯导电织物 1成果简介 导电聚合物是20世纪70年代发展起来的一个新的研究领域。如今导电高分子材料如聚吡咯、聚酰胺等已成为研究热点，其中聚吡咯由于合成简便、反应条件温和、易控制、电导率较高等优点而倍受关注，在电化学、生物技术和医用防护品等领域有广泛的应用前景。 聚吡咯是一种用吡咯单体通过（电）化学氧化法合成的高分子聚合物，它的制备简单、价格便宜，是一种用途广泛的高新技术材料。我们采用化学氧化方法将聚吡咯附着在涤纶纤维的表面，从而不仅实现纤维导电而且不失涤纶纤维的优良性能（图1）。 常见的导电纤维如镀银纤维，凭借良好的导电性能已经在医用防护产品中获得广泛应用，如市面上常见的防电磁辐射的孕妇防护服。同时，基于对慢性伤口施加一定的电刺激有一定的促进细胞组织再生、促进肉芽组织生长及上皮细胞的分化等作用。但是由于银纤维成本较高，聚吡咯导电纤维作为性能优秀的替代品会有更加广阔的市场前景。 本项目所研制的聚吡咯涤纶织物电阻率洗涤2次后表面电阻由 1.16kΩ/cm变为19.28kΩ/cm，增大了15倍，洗涤30次后表面电阻约为60kΩ/cm，但是洗涤50次几乎没有变化，表面电阻已趋于稳定（图2）。除了具有良好的导电性外，还具有良好的生物相容性。项目组利用导电织物对L929细胞进行电刺激实验时发现，当电流设置为80mA时，细胞个数明显增加，存活率为168%。因此利用导电纤维进行慢性伤口愈合的治疗具有良好的有效性和安全性。 图1 导电织物的外观形态图2 导电织物水洗稳定性 2应用说明 （1）聚吡咯导电纤维不仅能够开发出优秀的防静电、防电磁辐射服等防护服装，在慢性伤口愈合的电刺激疗法中也具有巨大潜力。 （2）本项目符合国家产业政策，是知识创新与各项成熟技术的集合。本项目成果将为慢性伤口例如糖尿病足的治疗增加一种较为理想的手段，并会提高疗效，副作用小，大幅度降低治疗费用，具有很好的应用前景，必将发展成为高新技术产业。 （3）本项目技术还有望具有抗菌疗效，并在多个领域得到使用。 3效益分析 按照现在的市场估计，仅糖尿病患者在2011年近1亿人，每年增加超过120万人，治疗慢性伤口愈合织物需求至少达到2000万元，每年增加超过24万人，期待市场占有率20%，
导电塑料母料的加工和应用
国内塑料防静电/导电产品需求趋旺，电子产品包装需要数量.品种较多，塑料产品的防静电/导电产品，特别引起人们的重视，更是塑料包装业内人士追求的目标之一，采用国产基础材料，研发适合塑料导电/抗静电要求的制品、助剂、母料，取代价格高昂的进口同类产品，开发更加适合市场需求的电子产品包装和防静电产品包装。常见到的产品例如：塑料导电/防静电输气、输液管道；电子产品用的低阻值塑料包装托盘、导电/防静电塑料板材、片材、泡沫、导电薄膜等。 常见到防静电的塑料包装一般要求10的8次方欧姆以上，可以是任意颜色的，而电阻率在10的8次方以下的，多使用导电碳黑作为主要导电物，所以黑色的较多，下面就简述一下采用导电碳黑与塑料共混制作导电塑料或导电母料的方法。导电碳黑的选择合适的导电碳黑，最好使用特种导电碳黑。特种导电碳黑在国内销售比较普通，分散性好是第一选择要素，可根据产品的具体应用选择合适的导电碳黑，例如对于薄膜的应用，导电碳黑的分散性和粒径就比较关键，而厚壁的管材，对导电碳黑的选择就比较简单。 载体的选择 对于通用导电母粒，一般选用适用性比较广的线性聚乙烯LLDPE，粉状的为主。，譬如可以选择牌号为7042树脂做载体,有利于特导电碳黑的分散和加工。又比较适合于挤出注塑吹膜使用，接枝后也是用于HIPS ABS PP LDPE HDPE等。专用导电母粒一般选择和塑料基体树脂相近熔融指数的树脂做载体，最好选择同体系的树脂做载体。选用助剂要求耐热性好，相容性好。考虑作为载体的多品种适用性，必要的接枝物、分散剂、抗氧剂、流变剂要适当加入，以达到加工性能适用，应用范围比较广泛。 加工设备 高速搅拌机，平双螺杆挤出机（积木式）造粒生产线，根据自己情况确定，不强调设置的统一。 加工工艺 （1）初级导电母料：将特导电碳黑与载体，按照既定比例投料于高搅机，添加分散剂、抗氧剂、接枝剂等助剂，一起搅拌混合，然后双螺杆挤出。这叫初级导电母料，可满足用于普通管材使用。添加量大约20％左右。 普通碳黑导电母粒中的碳黑浓度不会很高，特别是纳米级的碳黑与树脂的混合，很难达到高的添加量，过高的添加量容易见到明火，直至造成树脂分解。 （2）初级母料烘干，安装滤网后进行二次挤出造粒，这一过程中可根据需要制造成专用/通用母料，或稀释成所需浓度，包装后可作为导电母料使用。做为塑料母料必须有足够的浓度及其导电性能阻值，这时导电率一般小于50欧姆。作为母料是最终产物，请注意各种导电碳黑在树脂中使用的滤阀值，过多使用无实际意义！ 应用实例 初级导电母料以LLDPE粉状为载体，特导电碳黑含量大于20％，加入接枝物、分散剂、抗氧剂、流变剂，经过二次加工获得的塑料降阻母粒（降低表面电阻），其表面阻值小于100欧姆。高抗冲聚苯乙烯塑料片材中应用，加入15份降阻母粒可以得到表面阻值为10的8－6次方的永久防静电片材；加入30份，得到电阻小于10的4次方的导电片材。完全满足了电子行业包装物的需要。ABS、PP注塑中的应用，加入50份降阻母粒，可以生产出电阻值为10的4次方至10的6次方注塑产品。吹塑薄膜中的应用，加入40份降阻母粒可以得到电阻值为10的5次方左右的产品。在此需要说明的是，由于注塑压力、剪切作用会大幅度降低表面阻值；同样吹塑薄膜的拉伸的不同会降低导电效果。 降阻母料在塑料片材中应用提示 一挤出机要求：螺杆直径：90－105mm，长径比以〈33：1，螺杆：PS.PP专用型，前端有一混炼段，片材成型压力12－14MPa
关于导电高分子材料的研究进展
湖北汽车工业学院 本科生课程论文 《新材料导论》 论文题目关于导电高分子材料的研究进展学生专业班级 学生姓名（学号） 指导教师（职称） 完成时间
关于导电高分子材料的研究进展 摘要：与传统导电材料相比较,导电高分子材料具有许多独特的性能。导电高聚物可用作雷达吸波材料、电磁屏蔽材料、抗静电材料等。介绍了导电高分子材料的概念、分类、导电机理及其应用领域,综述了近些年来国内外科研工作者对导电高聚物的研究进展状况并对其发展前景进行了展望。 关键词：导电高分子；功能材料；导电机理；应用；述评。 自从1976年美国宾夕法尼亚大学的化学家MacDiarmid领导的研究小组首次发现掺杂后的聚乙炔(Polyacetylene,简称PA)具有类似金属的导电性以后,人们对共轭聚合物的结构和认识不断深入和提高,新型交叉学科)))导电高分子领域诞生了。在随后的研究中科研工作者又逐步发现了聚吡咯、聚对苯撑、聚苯硫醚、聚噻吩、聚对苯撑乙烯撑、聚苯胺等导电高分子。导电高分子特殊的结构和优异的物理化学性能使它成为材料科学的研究热点,作为不可替代的新兴基础有机功能材料之一,导电高分子材料在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导线和分子器件,以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术上有着广泛、诱人的应用前景。到目前为止,导电高分子在分子设计和材料合成、掺杂方法和掺杂机理、可溶性和加工性、导电机理、光、电、磁等物理性能及相关机理以及技术上的应用探索都已取得重要的研究进展。本文介绍了导电高分子的结构特征、导电机理及其应用领域,综述了近些年来导电高分子材料研究领域的进展状况。 1 导电高分子材料的分类 高分子导电材料通常分为复合型和结构型两大类： ①复合型高分子导电材料。 由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。 ②结构型高分子导电材料。 是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系，在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电，电导率一般在半导
导电高分子的应用(精)
导电高分子的应用 学校名称：华南农业大学 院系名称：材料与能源学院 时间：2017年2月27日
由于导电高分子具有特殊的结构和优异的物化性能, 使其在电子工业、信息工程、国防工程及其新技术的开发和发展方面都具有重大的意义。其中因聚苯胺具有原料易得、合成工艺简单、化学及环境稳定性好等特点而得到了更加广泛的研究和开发, 并在许多领域显示出了广阔的应用前景。 1在电子元器件开发中的应用 1.1用于防静电和电磁屏蔽方面 导电高聚物最先应用是从防静电开始 的。将特定比例的十二烷基苯磺酸和对甲苯磺酸混合酸掺杂的PANI与聚（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）树脂（ABS）共混挤出，制备了杂多酸掺杂PANI/ABS复合材料，通过现场聚合的方法在透明聚酯表面聚合了一层导电PANI，表面电阻可控制在 106-109Ω。通过对复合材料EMI屏蔽的研究，发现在101 GHz下，复合材料的屏蔽效能随其中PANI含量的增大而增大。 1.2 导电高分子材料在芯片开发上的运用 在各种带有微芯片的卡片以及条码读取设备 上，高分子聚合物逐渐取代硅材料。塑料芯片的 价格仅为硅芯片的1%-10%，并且由于其具有可溶 性的特性而更易于加工处理。目前国际上已经研 制出集成了几百个电子元器件的塑料芯片，采用 这种导电塑料制造的新款芯片可以大大缩小计算 机的体积，提高计算机的运算速度。 1.3 显示材料中的导电高分子材料 有机发光二极管是由一层或多层半导体有机膜，加上两头电极封装而成。在发光二极管的两端加上3伏-5伏电压，负极上的电子向有机膜移动，相反，
与有机膜相连的正极上的电子向负极移动，这样产生了相反运动方向的正负电荷载体，两对电荷载体相遇，形成了“电子-空穴对”，并以发光的形式将能量释放。由于它发光强度高、色彩亮丽，光线角几乎达到180度，可用于制造新一代的薄壁显示器，应用在手机、掌上电脑等低压电器上，也应用于金融信息显示上，使图像生动形象，并可图文通显。利用电致变色机理，还可用于制造电致变色显示器、自动调光窗玻璃等。 2在塑料薄膜太阳能电池开发中的应用 传统的硅太阳能电池不仅价格昂 贵，而且生产过程中消耗大量能源， 因此成本昂贵，无法成为替代矿物燃 料的能源，而塑料薄膜电池最大的特 点就是生产成本低、耗能少。一旦技 术成熟，可以在流水线上批量生产， 使用范围也很广。制造塑料薄膜太阳 能电池需要具有半导体性能的塑料。奥地利科学家用聚苯乙烯和碳掺杂形成富勒式结构的材料，再将它们加工成极薄的膜，然后在膜层上下两面蒸发涂上铟锡氧化物或铝作为电极。由于聚苯乙烯受到光照时会释放出电子，而富勒式结构则会吸收电子，如果将灯泡接在这两个电极上，电子开始流动就会使灯泡发光。 3在生物材料开发中的应用 在生命科学领域，导电高分子材料可制成智能材料，用于医疗和机器人制造方面。由于导电有机聚合物在微电流刺激下可以收缩或扩张，因而具备将电能转化为机械能的潜力，这类导电聚合物组成的装置在较小电流刺激下同样表现出明显的弯曲或伸张/收缩能力。为了把聚合物变成伸屈的手指活动，加上了含PPY 的三层复合膜[PPY/缘塑料膜/PPY]，其中一层PPY供给正电荷，另一层PPY供给负电荷。机器人手指工作：提供正电荷的一侧凹陷进去，即体积收缩；提供负电
导电高分子综述
导电高分子材料及其应用 摘要： 导电高分子材料具有密度小、易加工、耐腐蚀、可大面积成膜，以及电导率可 在绝缘体- 半导体- 金属态（10-9 到105 S/cm）的范围里变化。所以自从1977 年来，导电高分子材料的研究受到了普遍的重视和发展。本文介绍了国内外导 电高分子材料的分类、特点、应用及近年来研究发展的概况。同时还展望了导 电高分子有待发展的方向。 关键词：导电高分子;分类；应用 1导电高分子简介 20 世纪70 年代，白川英树、Heeger 和MacDiarmid等人首次合成了聚乙炔薄膜，后来又经掺杂发现了可导电的高聚物，这就是导电高分子材料。经过40 多年的发展，导电高分子材料也从最初的聚乙炔发展到聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等数十种高分子材料，成为 金属材料和无机导电材料的优良替代品。[1]但是导电高分子在变形过程中不仅仅存在弯曲 移动，而且还会产生蠕动现象，在器件的层间会发生快速分层的行为，溶剂易于挥发，使 用寿命有限、低的能量转换效率等等缺点使其在应用中具有难以突破的难点技术。[2] 2 高分子材料的分类及导电机理 导电高分子材料通常是指一类具有导电功能（包括半导电性、金属导电性和超导电性）、电导率在10-6S/cm 以上的聚合物材料。按照材料结构和制备方法的不同可把导电高分子材料分为结构型（或本征型）导电高分子材料和复合型导电高分子材料两大类。 2.1结构型高分子导电材料 结构型高分子导电材料。是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子 材料。最早发现的结构型高分子聚合物是用碘掺杂后形成的聚乙炔。这种掺杂后的聚乙炔 的电导率高达105 S/cm。后来人们又相继开发出了聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等导电高分子材料。这些材料掺杂后电导率可达到半导体甚至金属导体的导电水平。结构型 高分子导电材料用于试制轻质塑料蓄电池、太阳能电池、传感器件、微波吸收材料以及试 制半导体元器件等[3] 。但目前这类材料由于还存在稳定性差(特别是掺杂后的材料在空气中的氧化稳定性差)以及加工成型性、机械性能方面的问题，尚未进入实用阶段。 2.1.1 聚乙炔( PA) 纯净聚乙炔掺进施主杂质（碱金属（Li、Na、K）等）或受主杂质（卤素、AsF5、PF5 等）后才能导电。与半导体不同的是，掺杂聚乙炔导电载流子是孤子。聚乙炔是目前世界
聚乙二醇作用和用途
聚乙二醇作用和用途： 产品无毒、无刺激性、具有优良的水溶性、相溶性、润滑性、粘接性和热稳定性。因而，作为润滑剂、分散剂、粘接剂、赋型剂等，在医药、兽药及化妆品行业中作为软膏、栓剂的基质，滴丸、片剂的载体，成型剂和针剂中的溶剂等，均有着极为广泛的应用。 质量标准：CP2000标准 包装规格：液体产品用50公斤/塑料桶，固体片状和粉末状产品用20公斤/纸箱。 贮运：本品无毒、难燃，按一般化学品运输，密封贮存于干燥片。 药用聚乙二醇（PEG）400 外观（25℃）：无色粘稠液体凝点（℃）：— 溶液的澄清度与颜色：不浓、不深于2＃标准液 粘度40（m㎡/s）：37～45 平均分子量：380～420 PH值：4～7 乙二醇或二甘醇：≤% 炽灼残渣（%）：≤ 砷盐（ppm）：≤3 重金属（ppm）：≤5 包装规格：50公斤/塑料桶质量标准：cp2000 贮运：本品无毒、难燃，按一般化学品运输，密封贮存于干燥处。 主要用途：由于PEG400为液体、它具有与各种溶剂的广泛相容性，是很好的溶剂和增溶剂，被广泛用于液体制剂。当植物油不是合作活性物配料载体时，PEG则是首选材料。这主要是由于PEG稳定、不易变质，含有PEG的针剂被加热到150摄氏度时是很安全、很稳定的。针剂、滴眼液等液体制剂，此外PEG400的广泛的粘度范围、吸湿性使其在软胶囊的制作中应用也很广泛 药用聚乙二醇（PEG）600 外观（25℃）：无色粘稠液体或呈半透明蜡状软物凝点（℃）：— 溶液的澄清度与颜色：不浓、不深于2＃标准液 粘度40（m㎡/s）：56～62 平均分子量：570～630 PH值：4～7 乙二醇或二甘醇：— 炽灼残渣（%）：≤ 砷盐（ppm）：—
聚吡咯
聚吡咯的结构、合成方法、特征、应用及发展趋势 π共轭高分子材料在导电、发光、光伏和非线性光学材料等领域有着广阔的应用前景,是目前高分子学科研究的前沿课题。目前人们已经成功制备了聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚芴和聚苯乙炔等π共轭高分子材料,并对一些聚合物的导电性、超导性、电致变色、光致变色、光致发光、光伏特性和非线性光学等性能做出了大量的研究。聚吡咯及其衍生物 作为一种重要的功能高分子材料,在气敏元件、生物传感器和非线性光学等领域受到了国内外学者的青睐。本文主要介绍其中的一种：聚吡咯。 聚吡咯的结构 聚吡咯的英文名为polypyrrole，结构如下图所示。 聚吡咯的合成 聚吡咯的电解合成方法。将吡咯单体溶解于布朗斯特酸型离子液体中，置于电解槽中进行电解合成；其中所述电解槽中包含有工作电极、辅助电极和参比电极，所述的工作电极选自于不锈钢电极或铂电极或镍电极或玻碳电极，所述的辅助电极选自于大面积铂片电极或石墨电极，所述的参比电极选自于Ag/AgCl电极或饱和甘汞电极或大面积铂片电极或标准氢电极。所述的电解合成方法简单，制备成本较低，可在常温常压下进行，离子液体可以重复使用。若以此聚吡咯
取代目前常用的贵金属催化剂，将明显降低甲醇等直接燃料电池生产成本和酚类废水的降解成本，具有很好的应用开发前景。 聚吡咯的化学氧化法合成。化学氧化法是在一定的反应介质中加入特定的氧化剂，使得单体在反应中直接生成聚合物并同时完成掺杂过程，与电化学的掺杂不同，因为其中加入了两种物质，并且这些物质进入了聚合物的主链，对聚合物的电化学性质产生了非常重要的影响。常用的氧化剂有(4)220，el3，202，2r207，103等。介电常选用水、乙醚、乙腈、酸溶液等。研究表明表面活性剂的加入可提高聚吡咯的导电性，还可增加聚吡咯的产量。制备过程中，除表面活性剂的加入之外，单体的浓度、氧化剂的性质、氧化剂与单体浓度的比例、聚合温度、聚合气氛、掺杂剂的性质以及掺杂程度等因素都会影响导电聚合物的物理和化学性质。 聚吡咯的特征 导电聚吡咯的离子交换特性电、极电位特性和稳定性研究了PPy膜中对阴离子与溶液阴离子的交换特性，发现当PPy膜中对阴离子为-C或-3 NO或-4 CO时，会发生与溶液阴离子-C或-3 NO的自发可逆交换，并且离子交换后PPy的电子结构和电导率基本不变。通过测量可见一近红外吸收光谱和电导测量等手段考察了PPy在水溶液中的稳定性，发现氧化掺杂态PPy在酸性溶液中稳定；在中性和碱性溶液中，PPy链中的质子酸掺杂结构将发生去质子化而脱掺杂；在碱性溶液中，掺杂对阴离子发生与溶液- OH离子的交换，使电导率降低约四个数量级。发现还原后的中性PPy很不稳定，会自发地氧化