奇特的導(dǎo)電塑料

潘玉敏

人們通常認(rèn)為塑料的導(dǎo)電性極差，因此被用來制作導(dǎo)線的絕緣外套。但最近研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)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，將可以生成一種價格低、強度高、韌性好且可導(dǎo)電的塑料膜。

導(dǎo)電塑料是將樹脂和導(dǎo)電物質(zhì)混合，用塑料的加工方式進行加工的功能型高分子材料。導(dǎo)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(yīng)用已快速發(fā)展，而且在發(fā)光二極管、太陽能電池、移動電話、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(yīng)用前景。此外，導(dǎo)電塑料和納米技術(shù)的結(jié)合，還將對分子電子學(xué)的迅速發(fā)展起到推動作用。將來，人類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(yù)言，未來的筆記本電腦可以裝進手表中。

一、導(dǎo)電塑料的分類

1.按導(dǎo)電塑料的制作方法可分為結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電塑料和復(fù)合型導(dǎo)電塑料。結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電塑料又稱本征型導(dǎo)電塑料，是指本身具有導(dǎo)電性或經(jīng)化學(xué)改性后具有導(dǎo)電性的塑料。主要有：

（1）π共軛系高分子：如聚乙炔、（Sr）n、線型聚苯、層狀高聚物等；

（2）金屬螯合物：如聚酮酞菁；

（3）電荷移動型高分子絡(luò)合物：如聚陽離子、CQ絡(luò)合物。 這一類高分子材料的生產(chǎn)成本高、工藝難度大，至今尚無大量生產(chǎn)，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的導(dǎo)電高分子材料一般都是復(fù)合型高分子材料，其填充物質(zhì)主要有 金屬分散系、炭黑系、有機絡(luò)合物分散系。

2.按用途的不同分類，可分為：抗靜電材料、導(dǎo)電材料和電磁波屏蔽材料。

二、導(dǎo)電塑料的主要用途

1.在電子、電器領(lǐng)域中做集成電路、晶片、傳感器護套等精密電子元件的生產(chǎn)過程中使用的防靜電周轉(zhuǎn)箱、IC及LCD托盤、IC封裝、晶片載體、薄膜袋等。

2.防爆產(chǎn)品的外殼及結(jié)構(gòu)件，如：煤礦、油船、油田、粉塵及可燃?xì)怏w等場合中使用的電器產(chǎn)品外殼及結(jié)構(gòu)件。

3.中、高壓電纜中使用的半導(dǎo)電屏蔽料。

4.電訊、電腦、自動化系統(tǒng)、工業(yè)用電子產(chǎn)品、消費用電子產(chǎn)品、汽車用電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中的電器產(chǎn)品EMI屏蔽外殼。

導(dǎo)電塑料在其他方面還有更多的應(yīng)用，比如，利用它對電信號的敏感性，可以用來制作傳感器；由于它能夠吸收微波，調(diào)制成飛機涂料還可以起到逃避雷達的隱型效果；在火箭、船舶、石油管道以及污水管道中，還可以發(fā)揮它的防腐功能。

三、應(yīng)用實例

1.應(yīng)用于太陽能電池板

下圖這種塑料是普林斯頓大學(xué)研究人員新開發(fā)的技術(shù)成果，該研究由化學(xué)工程副教授Yueh-Lin Loo主持。由于塑料生產(chǎn)可產(chǎn)生銦錫氧化物副產(chǎn)品——在太陽能電池板上使用的昂貴導(dǎo)電材料，這可以大大降低太陽能電池板的制造成本。

2.應(yīng)用于電位器等電子元件

四、導(dǎo)電塑料的優(yōu)點

導(dǎo)電塑料有3個顯著的優(yōu)點：①無需二次加工；②屏蔽性與成型制品一次完成（省力、經(jīng)濟）；③在長期使用過程中（如震動、濕熱環(huán)境因素下）安全、可靠，不會產(chǎn)生剝離和脫落現(xiàn)象。

人教版化學(xué)九年級下冊第十二單元“化學(xué)與生活”課外延伸閱讀☆編輯/張燁