奇特的导电塑料

潘玉敏

人们通常认为塑料的导电性极差，因此被用来制作导线的绝缘外套。但最近研究人员发现，当将一层极薄的金属膜覆盖至一层塑料层之上，并借助离子束将其混入高分子聚合体表面，将可以生成一种价格低、强度高、韧性好且可导电的塑料膜。

导电塑料是将树脂和导电物质混合，用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料。导电塑料不仅在抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕和智能窗等方面的应用已快速发展，而且在发光二极管、太阳能电池、移动电话、微型电视屏幕乃至生命科学研究等领域也有广泛的应用前景。此外，导电塑料和纳米技术的结合，还将对分子电子学的迅速发展起到推动作用。将来，人类不仅可以大大提高计算机的运算速度，而且还能缩小计算机的体积。因此，有人预言，未来的笔记本电脑可以装进手表中。

一、导电塑料的分类

1.按导电塑料的制作方法可分为结构型导电塑料和复合型导电塑料。结构型导电塑料又称本征型导电塑料，是指本身具有导电性或经化学改性后具有导电性的塑料。主要有：

（1）π共轭系高分子：如聚乙炔、（Sr）n、线型聚苯、层状高聚物等；

（2）金属螯合物：如聚酮酞菁；

（3）电荷移动型高分子络合物：如聚阳离子、CQ络合物。 这一类高分子材料的生产成本高、工艺难度大，至今尚无大量生产，现在广泛应用的导电高分子材料一般都是复合型高分子材料，其填充物质主要有 金属分散系、炭黑系、有机络合物分散系。

2.按用途的不同分类，可分为：抗静电材料、导电材料和电磁波屏蔽材料。

二、导电塑料的主要用途

1.在电子、电器领域中做集成电路、晶片、传感器护套等精密电子元件的生产过程中使用的防静电周转箱、IC及LCD托盘、IC封装、晶片载体、薄膜袋等。

2.防爆产品的外壳及结构件，如：煤矿、油船、油田、粉尘及可燃气体等场合中使用的电器产品外壳及结构件。

3.中、高压电缆中使用的半导电屏蔽料。

4.电讯、电脑、自动化系统、工业用电子产品、消费用电子产品、汽车用电子产品等领域中的电器产品EMI屏蔽外壳。

导电塑料在其他方面还有更多的应用，比如，利用它对电信号的敏感性，可以用来制作传感器；由于它能够吸收微波，调制成飞机涂料还可以起到逃避雷达的隐型效果；在火箭、船舶、石油管道以及污水管道中，还可以发挥它的防腐功能。

三、应用实例

1.应用于太阳能电池板

下图这种塑料是普林斯顿大学研究人员新开发的技术成果，该研究由化学工程副教授Yueh-Lin Loo主持。由于塑料生产可产生铟锡氧化物副产品——在太阳能电池板上使用的昂贵导电材料，这可以大大降低太阳能电池板的制造成本。

2.应用于电位器等电子元件

四、导电塑料的优点

导电塑料有3个显著的优点：①无需二次加工；②屏蔽性与成型制品一次完成（省力、经济）；③在长期使用过程中（如震动、湿热环境因素下）安全、可靠，不会产生剥离和脱落现象。

人教版化学九年级下册第十二单元“化学与生活”课外延伸阅读☆编辑/张烨