复合型导电高分子是将各种导电性物质以不同的加工工艺填充在聚合物基体中构成的材料。其中,填充材料提供了材料的导电性能,而聚合物基体则是将导电填料粘合在一起并提供材料的加工性能。作为基体的高分子材料的性能对于复合型导电高分子材料的机械强度、耐热性、耐老化性都有十分重要的影响。因此,在实际应用中,需要根据使用要求、制备工艺、来源、价格等因素选择合适的高分子基体材料,常用的基体材料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、酚醛树脂等。导电填料在复合型导电高分子材料中起到了提供载流子的作用,其用量、性质与分散形态都直接决定了材料的导电性能,常用的导电填料有炭黑、碳纳米管、石墨烯、金属及金属氧化物。当导电填料浓度较低时,无法互相接触形成载流网络,因而导电率很低并且随导电填料浓度增加上升缓慢;当导电填料浓度达到形成载流网络的临界值时,导电率迅速上升,这一临界值称为复合材料的渗流阈值;当导电填料浓度大于渗流阈值后,导电率基本不再发生变化。
复合型导电高分子具有制备简便的特点,是市场上应用最广泛的导电高分子材料,由于现如今结构型导电高分子的性能与机理研究未能达到大规模使用的程度,研究复合型导电高分子的制备工艺以提高导电率仍然具有重要的实际意义。
结构型导电高分子又称本征型导电高分子,其分子结构含有共轭的长链结构,双键上离域的π电子可以在分子链上迁移形成电流,使得高分子结构本身固有导电性。在这类共轭高分子中,分子链越长,π电子数越多,电子活化能越低,即电子更容易离域,则高分子的导电性越好。
但是在的实际运用过程中,由于其稳定性不够良好,特别是掺杂材料在空气中的氧化稳定性以及加工成形性和机械性能的问题。因此并没有大规模的使用, 还在研发阶段。