聚丙烯复合导电材料和磁性材料介绍

导电塑料和磁性塑料都是功能高分子材料的重要组成部分，具有独特的传递、贮藏电能或磁能甚至转换这些能量形式等功能，因此受到了人们的高度重视。

复合型导电塑料，是采用诸如表面成膜、分散、层压等物理机械性复合技术将抗静电剂或导电性物质与绝缘性合成树脂复合而成的。其中，所用的抗静电剂大多是些表面活性物质，分子结构中含有亲水性基团和亲油性基团，具有不断向树脂表面迁移的性质。迁移到表面的抗静电剂分子，其亲油性基团与树脂分子中的活性基团结合，亲水性基团则朝向空气中并吸附水分而形成一层水膜，便可传递电荷；所用的导电性物质主要有炭黑、石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维、金属箔、金属氧化物、镀金属物质等。由这些导电性物质复合成的导电塑料，主要是靠其中导电性物质相互形成的导电通道及其自由电子的跃迁等来实现导电的；所用的绝缘性合成树脂中，复合型导电塑料具有质轻、成型加工容易、导电性可调、总成本较低等优点。加之当前它的生产工艺已较成熟，不少品种已投入商品化生产，在能源、电子、电气、纺织、造纸、宇航等领域获得了较多的应用。

1、导电聚丙烯复合材料及其屏蔽性能

电子设备受到外界电磁波及机器内部产生的电磁波的干扰后，容易产生误动作。为了防止电磁波的干扰，保持其正常工作，必须对电子设备进行屏蔽。导电性塑料具有设计自由、质量轻、成本低、成型加工容易、适用于大批量生产等优点，因此常用作电子设备的屏蔽材料。聚丙烯本身没有导电性，也就没有电磁屏蔽性，因此欲作为电磁屏蔽材料使用，必须通过添加导电性填充物对其进行导电改性。作为导电填充物，虽然可以混入金属粉末，但因填充量大，从而使材料的强度变差，相比之下，金属纤维导电性优良，可显著降低填充率，其中黄铜纤维应用最为广泛。

研究表明，长径比大的黄铜纤维，对聚内烯导电性能改性效果最好。例如：使用30μm(φ) ×2mm(L)的黄铜纤维与聚丙烯切片共混后，制成的塑料制品，当黄铜纤维的体积百分数达到临界填充率6％时，材料体积电阻率急剧下降而具有导电性，用量达到7％时材料的体积电阻率达到0.1Ω·cm以下，从9％以后导电性几乎不变化，成为饱和状态。材料对电磁波的屏蔽效果也随黄铜纤维填充率而变化，体积填充率8％以上的导电性复合材料具有电磁波屏蔽效果，其电磁波屏蔽值 SE 达到20db以上，已经具有了实际应用价值。

2、磁性聚丙烯复合材料

磁性聚丙烯材料广泛应用于微型电机、电磁开关、旋转控制器、家用电器及薄型磁体、异型磁铁、辐射状多极磁体及磁疗保健品等。

磁性聚丙烯复合材料主要成分为聚丙烯树脂、铁氧体磁粉、钛酸酯偶联剂和助剂。其制备方法是将干燥的锶铁氧体(SrO·6Fe₂O₃，粒径1～2μm)用钛酸酯偶联剂捏合处理后加入一定比例量的聚丙烯树脂中，再加适当助剂，在高速混炼机内混炼均匀（约需4～6min)，拉片，冷却后切粒或粉碎。