[发明专利]一种导电高分子复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种导电高分子复合材料的制备方法，将处于固液共存相的金属与高分子材料混合，经加工成型，制得所述导电高分子复合材料。该方法利用金属处于金属相图中的固液两相共存区，以固液共存相态与高分子基体复合，实现金属在高分子基体内形成连续接触相，从而实现材料的高导电性，且加工成型简便；利用金属相图，通过金属组成、加工温度和金属相图杠杆定律来调控金属的固相率，从而使得复合材料性能易调控，实现从1×10⁵Ω·cm到1×10^‑7Ω·cm的变化。

技术领域

本发明涉及一种高分子复合材料的制备方法，尤其涉及一种导电高分子复合材料的制备方法。

背景技术

导电高分子通常是指电导率在10^-6S/cm以上的高分子材料，现已被广泛应用于电子传感器、显示器、汽车电子、电池等现代电子工业中。物理混合法因原料广泛、制备工艺简单已经成为导电高分子最主要的制备方法。在物理混合法中，金属材料(如铜粉、银粉、铝粉等)经常作为导电粒子填充到高分子基体中。然而，传统金属填料仅有纯固态和纯液态两种状态，固相与液相之间有明显的界面，在界面处性质的改变是飞跃式的。在加工条件下，纯液态填充不导电，纯固态填充导电率低(＞1Ω·cm)，力学性能差。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种加工成型简便、导电性能好的导电高分子复合材料的制备方法。

技术方案：本发明所述的导电高分子复合材料的制备方法，将处于固液共存相的金属与高分子材料混合，经加工成型，制得所述导电高分子复合材料。

优选地，将在大于50℃小于350℃范围内处于固液共存相的金属与高分子材料混合。

优选地，所述金属占导电高分子复合材料的质量分数大于5％小于95％。当质量分数小于等于5％时，电阻率大于1×10⁷Ω·cm，当质量分数大于等于95％时，电阻率大于1×10⁷Ω·cm。

优选地，所述金属的固相率大于10％小于100％。当金属的固相率小于等于10％时，电阻率大于1×10⁷Ω·cm，当金属的固相率为100％时，电阻率大于1×10⁷Ω·cm。

优选地，所述金属为合金，所述合金为金、银、铜、锌、汞、铂、镉、铝、铁、钴、镍、镓、铟、锡、铋、铅、铬、碲、铯、钛、钒、镧系、锕系、钪、铱、钨、钇、锂、锰、镁、锑、硅、铊、钙、钠、钾、铷、铯、钫、铍、锶、钡、镭、锗、钋、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、铪、钽、铼、锇、钍、镤、铀、镎、钚、镅、锔、锫、锎、锿、镄、钔、锘、铹金属元素中的至少两种。

优选地，所述金属为锡铅合金；所述锡铅合金中锡的质量分数为大于10％小于97％。当锡的质量分数小于等于10％时，电阻率大于1×10⁷Ω·cm，当锡的质量分数大于等于97％时，电阻率大于1×10⁷Ω·cm。

优选地，所述金属为铋铅合金；所述铋铅合金中铋的质量分数为大于10％小于95％。当铋的质量分数小于等于10％时，电阻率大于1×10⁷Ω·cm，当铋的质量分数大于等于95％时，电阻率大于1×10⁷Ω·cm。

优选地，所述金属合金为二元或二元以上合金。

优选地，按重量份数包括以下组分：金属单质或合金5～90份，高分子材料2～90份，功能添加剂0～50份。