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     摘要：導(dǎo)電高分子具有特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的電學(xué)性能，在光電子、信息產(chǎn)業(yè)、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛的用途，亦在防電磁包裝、防靜電包裝、隱身包裝(防紅外、防雷達(dá))、智能包裝等方面，有著誘人的應(yīng)用前景。因此，電氣化塑料包裝是21世紀(jì)研究發(fā)展和推廣應(yīng)用的重點(diǎn)。     自19世紀(jì)70年代聚合物發(fā)明100多年以來(lái)，它一直以絕緣這一偉大優(yōu)點(diǎn)而自豪，并在工業(yè)中特別是在包裝領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用。但誰(shuí)也沒(méi)有料到，絕緣性能優(yōu)良的聚合物在20世紀(jì)80年代，由于高科技的注入而變得更加溫馴。其應(yīng)用領(lǐng)域更加拓寬而馳騁天下。1 概論     1977年，日本白川英樹(shù)(K.Shiakawa)和美國(guó)麥克狄密德(Mac Diarmid)各自領(lǐng)域的研究小組幾乎同時(shí)發(fā)現(xiàn)，只要給聚乙炔進(jìn)行摻雜例如AsF5、I2等，就可以改變高聚物的性能，從而獲得了導(dǎo)電性高聚物(conducting Polymers)。于是第一個(gè)導(dǎo)電高分子聚乙炔PAc(Polyacetylene) 薄膜問(wèn)世了。從此打破了高聚物是絕緣體的傳統(tǒng)觀念，高分子聚合物進(jìn)入了開(kāi)發(fā)、應(yīng)用的新時(shí)代。     進(jìn)入1980年以后，美、英、德、日、法、中、蘇等國(guó)開(kāi)始大量研究導(dǎo)電聚合物。經(jīng)過(guò)20多年的研究，一大批導(dǎo)電聚合物先后發(fā)現(xiàn)問(wèn)世，導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電性能(電導(dǎo)率)也由當(dāng)初的103S/cm逐漸提升到如今的106S/cm，提高了1000倍，達(dá)到了銅金屬導(dǎo)電的高水平。在此領(lǐng)域作出偉大貢獻(xiàn)的科學(xué)家K.Shiakawa等人亦因此而獲得了世界最高科學(xué)獎(jiǎng)——諾貝爾獎(jiǎng)。     2001年，英國(guó)科學(xué)家提出電氣化塑料概念。根據(jù)導(dǎo)電理論，導(dǎo)電性聚合物主要分為復(fù)合型、結(jié)構(gòu)(本征)型、離子型三大類(lèi)。前者是在絕緣性高分子聚合物中加入碳黑、細(xì)微金屬絲或鍍金屬的氧化物等等導(dǎo)電物質(zhì)而獲得導(dǎo)電性能。后者是加入高氯酸鋰等鹽離子而導(dǎo)電，而結(jié)構(gòu)型則依靠高聚物本身產(chǎn)生的導(dǎo)電載流子導(dǎo)電而賦予導(dǎo)電性，三者有根本的區(qū)別。    按結(jié)構(gòu)型而言，導(dǎo)電聚合物(Conductive Polymers)是指聚合物主鏈結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)電功能的聚合物，一般是以電子高度離域的共軛聚合物經(jīng)過(guò)適當(dāng)電子受體(或供體)進(jìn)行摻雜后而制得的。2 電氣化塑料的特點(diǎn)與合成    這類(lèi)聚合物基本上是不飽和聚合物，一般采用電解聚合法合成。并經(jīng)過(guò)一定的摻雜處理而使其具有導(dǎo)電功能的導(dǎo)電高聚物。其導(dǎo)電性能有如下特點(diǎn)。①通過(guò)控制摻雜度，導(dǎo)電高聚物的電導(dǎo)率可在絕緣體——金屬范圍內(nèi)（10－9S/cm～105S/cm）變化，這是其他任何材料都無(wú)法比擬的。目前最高室溫電導(dǎo)率可達(dá)105S/cm，它可與銅的電導(dǎo)率相比美，而重量?jī)H為銅的8％左右；典型導(dǎo)電高聚物一般電導(dǎo)率為103S/cm。②導(dǎo)電高聚物可進(jìn)行拉伸取向，沿拉伸方向電導(dǎo)率隨拉伸度而增加，而垂直拉伸方向的電導(dǎo)率基本不變，呈現(xiàn)強(qiáng)的電導(dǎo)各向異性；③盡管導(dǎo)電高聚物的電導(dǎo)率可達(dá)金屬水平，但它的電導(dǎo)率—溫度曲線不呈現(xiàn)金屬特性；④導(dǎo)電高聚物的載流子用孤子(soliton)、極化子(polaron)、雙極化子(bipolaron)概念描述，既不同于金屬的自由電子，也不同于半導(dǎo)體的電子或空穴；⑤導(dǎo)電高聚物具有摻雜/脫雜、完全可逆的過(guò)程，這是導(dǎo)電聚合物專有的獨(dú)特性能；⑥導(dǎo)電高聚物具有摻雜伴隨著顏色的變化以及高的三階非線性光學(xué)效應(yīng)等特點(diǎn)，使其應(yīng)用范圍更廣。上述導(dǎo)電性高分子聚合物一般是以共軛聚合物經(jīng)過(guò)摻雜后制成的。按“綠色化工”原則，目前導(dǎo)電聚合物合成方法有如下五種。(1) 化學(xué)合成法：根據(jù)高分子合成原理制備主鏈共軛的高分子，日本白川英樹(shù)在低溫下使用Ziegler－Natta催化劑，使乙炔聚合成聚乙炔(PAc)即是典型一例。(2) 電化學(xué)合成法：根據(jù)有機(jī)電化學(xué)合成原理而得到共軛聚合物，許多雜環(huán)導(dǎo)電聚合物，如聚吡咯PPy、聚噻吩PTP等皆是采用電化學(xué)合成法而制成。采用電化學(xué)合成法不僅可使聚合物與摻雜同時(shí)進(jìn)行，而且能容易地得到所需厚度的導(dǎo)電薄膜。(3) 等離子體聚合法：在輝光放電下使單體聚合，此方法工藝過(guò)程復(fù)雜，得到的聚合物結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，目前應(yīng)用實(shí)例不多。(4) 共軛轉(zhuǎn)換法：由非共軛聚合物向共軛聚合物轉(zhuǎn)化，如以聚氯乙烯脫氯化氫制取乙聚乙炔衍生物。本法仍有待發(fā)展。(5) 母體制備法：為克服聚合物不溶不熔難以成型的缺點(diǎn)，先后開(kāi)發(fā)了聚乙炔PAc，聚苯撐乙炔PPV和聚噻吩乙炔PTV等等母體聚合物的制備方法。如是等等。