[發明專利]一種各向異性導電聚合物復合材料的制備方法

無效

• 申請號: 200910058546.1
• 申請日: 2009-03-09
• 公開（公告）號: CN101630539A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 李忠明;李波;黎沙泥
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H01B1/24
• 分類號: H01B1/24;C08L23/06;C08L69/00;C08K3/04;B29C47/38;B29C47/14;B29C55/02
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一、技術領域

本發明涉及一種新的各向異性導電聚合物復合材料(Anisotropicallyconductive?polymer?composite，以下簡稱ACPC)的制備方法，即將導電粒子碳納米管(以下簡稱CNTs)填充到不相容兩相聚合物共混物聚碳酸酯(以下簡稱PC)/聚乙烯(以下簡稱PE)中，其中CNTs選擇分布于分散相PC中，CNTs與PC的混合物在加工過程中形成取向的導電纖維，從而使復合材料的電性能呈各向異性。

二、背景技術

ACPC是指導電性能在各個方向不同的導電聚合物復合材料(Du?FM，et?al.Physics?Review?B，2005，72：121404；Tai?XY，et?al.Journal?of?Polymer?Science?PartB-Polymer?Physics，2005，43：184；Lanticse?LJ，et?al.Carbon，2006，44：3078)。通常，ACPC在某一個方向上導電(導體)，而在其它方向上不導電或電阻率非常高(絕緣體)。產生電性能各向異性的原因是ACPC在各個方向上導電通路的數目或導電網絡的結構不相同。由于具有獨特的結構，ACPC可用于電子封裝(Tai?XY，et?al.Journal?of?Polymer?Science?Part?B-Polymer?Physics，2005，43：184)、電子傳感器和場發射器件(Jung?YJ，et?al，Nano?Letters，2006，6：413；Yu?GH，et?al，2007，NatureNanotechnology，6：372)等的制備，在自動化工業和航天領域有廣闊的應用前景(Martin?CA，et?al，2005，Polymer，46：877)，是高分子材料功能化的新方向。

ACPC制備的基本原理就是通過外場(力、電、磁等)使聚合物基體中的導電相定向排布，復合材料在各個方向導電通路的數量不相同，從而電性能存在各向異性(Du?FM，et?al.Physics?Review?B，2005，72：121404；Tai?XY，et?al.Journal?ofPolymer?Science?Part?B-Polymer?Physics，2005，43：184；Lanticse?LJ，et?al.Carbon.2006，44：3078；Kimura?T，et?al.Advanced?Materials，2002，14：1380)。各向異性程度由各向異性強度(I)來表示，定義為垂直于導電相取向方向電阻率(或平行取向方向電導率)與平行取向方向電阻率(或垂直取向方向電導率)的對數比log(ρ_⊥/ρ₁₁)(或log(σ₁₁/σ_⊥))。CNTs具有尺度小，長徑比大，導電性能突出和力學性能優異等優點，成為制備ACPC的理想材料(Moniruzzaman?M?et?al，Macromolecules，2006，39：5194)。

取向導電粒子的方法有剪切拉伸誘導法(Du?FM，et?al.Physics?Review?B，2005，72：121404；Lanticse?LJ，et?al.Carbon，2006，44：3078)，電場誘導法(Tai?XY，et?al.Journal?of?Polymer?Science?Part?B-Polymer?Physics，2005，43：184；Martin?CA，et?al，2005，Polymer，46：877；T?Prasse，et?al.Applied?Physics?Letters，1998，72：2903)，磁場誘導法(Kimura?T，et?al.Advanced?Materials，2002，14：1380)。