复合型导电塑料制备方法的研究进展

复合型导电塑料制备方法的研究进展

钟

摘要关键词

*

雁谢鹏程丁玉梅

杨卫民＊＊

（北京化工大学机电工程学院，北京100029）

阐述了近年来复合型导电塑料制备方法，包括表面处理法、填料分散复合法、分散相的层状分散技术法复合型导电塑料

制备方法

填料

分散

一直采用化学镀铜的方法，鉴于工艺控制和环料电镀以来，

保问题，从20世纪80年代开始进行取代化学镀铜的直接电镀工艺方法研究

［3］

及导电填料层积复合法，并展望了复合型导电塑料的发展及应用前景。

近年来，导电聚合物的研究引起人们极大的关注。过去，高分子绝缘体的研究和生产促进了高分子工业的发展，而近年来更重视半导体、导体以至超导体的探索。自从1977年美国化学家MacDiarmid、物理学家Heeger和日本化学家Shirakawa教授首次报道掺杂聚乙炔具有明显的导电性后，导电聚合物材料作为近20年来发展起来的新型功能材料越来越受到人们的重视，许多物理学家和化学家争相研究，导电塑料的研发也日渐活跃。

根据导电塑料的结构、组成及制备工艺的不同，可将其分为结构型和复合型导电塑料两类。结构型导电塑料具有的物理、化学性能，如室温电导率可在绝缘体－半导体－金是迄今为止任何材料无法比拟的，在很多领属范围内变化，

域应用广泛，但存在很多比较明显的缺点；复合型导电塑料既具有导电功能，又具有塑料的许多优异性能，可以在较大范围内根据使用需要调节材料的电学和力学性能，材料加工简单，成本低，因而得到广泛应用。复合型导电塑料的制备填料分散复合法、分散相的层状方法主要分为表面处理法、

分散技术法及导电填料层积复合法。笔者主要论述了近年来复合型导电塑料制备方法的研究进展。11．1

复合型导电塑料表面处理法

表面处理法是指在塑料表面进行导电处理以达到较高的电导率，包括金属热喷涂法、电镀层法和导电涂层法。塑料表面获得导电性后，可用于抗静电、电磁屏蔽和塑料制品的装饰性、防护性、功能性电镀等。

热喷涂技术是利用热源将丝材或粉末瞬时加热到熔融或高速性状态，然后高速喷向预先准备好的工件表面上而形成覆盖层

［1］

。安美特公司［4］推出了新一代应用于塑

——FuturonULTRA铜置换技术，料直接电镀工艺—该工艺是一种含有铜络合剂的碱性溶液，用于钯活化之后，把活化过形成钯－铜导电膜，可程中沉积在塑料表面的锡置换为铜，直接在酸性电解液中镀铜；舒畅等

［5］

研究了ABS塑料表面

电镀Ni－W合金的工艺，工艺流程包括：去应力、除油、酸洗、粗化、中和、一次还原、浸酸、敏化、活化、二次还原、化学镀铜、弱浸蚀、加厚镀酸铜、电镀Ni－W合金和干燥，所得的具有良好的结合力和优异的耐磨性镀层表面细致又平整，能。

导电涂层可提高电接触，从而减少内阻、提高倍率、改善放电效率并延长循环寿命。涂层的功能如同嵌入电池中的可确保接触界面的“气密性”电连接。通过导电垫片一样，

将导电涂层涂覆在塑料表面形成均匀分布的导电层可制得具有导电性能的塑料

［5］

。莫斌等［6］制备了一种以炭黑

（CB）、碳化硅为混合填料的复合导电涂层，并且重点研究了发现混合填料混合填料和炭黑种类对涂料导电性能的影响，能明显改善涂层的导电性能；刘栗加等涂层屏蔽效能更为稳定。过研究发现，1．2

填料分散复合法

填料分散复合法是在塑料内混入导电填料而制成导电：“海岛”塑料。分散相的形态主要有结构，以颗粒状（或棒状或椭球状）分散；分散相纤维化，以大量微细纤维形式分以片状或细筋状的层状形式分散散；分散相层化，

（1）颗粒状导电填料

颗粒状导电填料主要有CB、石墨、金属粉末等。CB是用量最大的导电填料，被广泛应用于抗静电目前应用最广、

和导电材料、自控温发热材料、压敏导电胶、电磁波屏蔽等领域。CB填充塑料的工艺方法为：CB氧化→使用偶联剂→使

*国家自然科学基金项目（50973009），教育部博士点基金项目（20090010110005）

＊＊通讯作者12-06收稿日期：2010-［8］

［7］

制备了铜金粉电

磁屏蔽导电涂料，并将其涂覆于ABS塑料板上制成涂层，通

。

。热喷涂技术具有工艺灵活性、适用性强、易于采用热喷涂方法在聚丙烯（PP）和聚苯乙烯

推广等优点，在对塑料表面进行导电改性方面具有明显优势。余颖等

［2］

（PS）两种塑料表面涂覆了碳纳米管（CNT），并对CNT覆膜发现该方法能大大降低塑料表面的抗静电性能进行了研究，

使得CNT在塑料表面分散更为均匀。塑料表面的电阻，

塑料电镀是现代加工工艺中典型的新材料和新工艺结合的技术，尤其是塑料表面的直接电镀，综合了非金属材料和金属材料两方面的优点。塑料电镀以丙烯腈－丁二烯－苯乙烯塑料（ABS）为主，自20世纪60年代成功实现ABS塑

用分散剂→表面接枝→成型。李继新等

［9］

研究了CB填充射频干扰（EMI/RFI）屏蔽作用。CF不仅具有碳素材料的固还具有金属材料的导电性和导热性，世界各国都把有特性 …… 此处隐藏：7729字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……