長(zhǎng)春應(yīng)化所制備出淺色導(dǎo)電高分子復(fù)合材料

中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所楊小牛研究員等科研人員發(fā)明的“一種導(dǎo)電復(fù)合材料及其制備方法”專利，近日獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)。

高分子納米復(fù)合材料是近年來(lái)材料科學(xué)中發(fā)展十分迅速的一個(gè)新領(lǐng)域。這種新型復(fù)合材料可以將無(wú)機(jī)物的剛性、尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性與高分子的韌性、可加工性及介電性質(zhì)完美地結(jié)合起來(lái)，開(kāi)辟了復(fù)合材料的新時(shí)代。由于其在能量?jī)?chǔ)存器件、電子、傳感器和生物材料中的潛在應(yīng)用，近年來(lái)引起了工業(yè)界和科學(xué)界的廣泛關(guān)注。尤其是導(dǎo)電復(fù)合材料更是多年來(lái)長(zhǎng)盛不衰的研究熱點(diǎn)，用以消除靜電及電磁干擾等這些伴隨高科技產(chǎn)品的隱患，以及用以開(kāi)發(fā)新型的傳感器等。

這類摻合型導(dǎo)電復(fù)合材料是以絕緣聚合物為基體，并摻入導(dǎo)電填料。根據(jù)隧道效應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)電微粒之間的非導(dǎo)電層很薄大約10nm時(shí)，在電場(chǎng)作用下，電子越過(guò)很低的勢(shì)壘流動(dòng)而使材料具有導(dǎo)電性能。在大多數(shù)的應(yīng)用中，碳纖維、石墨、炭黑、碳納米管或金屬導(dǎo)電填料等經(jīng)常被用來(lái)調(diào)高高分子材料的電學(xué)性能。其中，碳系材料固有的黑色以及金屬系材料的不穩(wěn)定性，使得淺色氧化物為導(dǎo)電填料的復(fù)合材料成為目前國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。

在國(guó)家基金委和中科院的大力支持下，楊小牛課題組發(fā)明了一種高電導(dǎo)率的淺色復(fù)合材料及其制備方法。該復(fù)合材料是以鋁摻雜氧化鋅導(dǎo)電納米粉體為導(dǎo)電填料，絕緣聚合物為基體，調(diào)節(jié)導(dǎo)電填料與聚合物體積配比在一定的范圍內(nèi)而成功制得的。經(jīng)過(guò)制備條件的優(yōu)化，可得到體積電阻率低于105 Ω？cm的高分子復(fù)合薄膜材料。

利用該發(fā)明制備的高電導(dǎo)率復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、價(jià)格低廉、工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好，在大氣中的化學(xué)穩(wěn)定性高以及呈白色略顯灰因而容易調(diào)色等優(yōu)點(diǎn)?？梢杂行鸬届o電耗散和屏蔽電磁波等作用，也可應(yīng)用于聚合物基正溫度系數(shù)熱敏電阻材料，化學(xué)氣相傳感器，壓電傳感材料等諸多領(lǐng)域。