1.高分子聚合物的導(dǎo)電機(jī)理
高分子聚合物主要存在兩種導(dǎo)電機(jī)理:
①一般高分子聚合物主要是離子電導(dǎo)。有強(qiáng)極性原子或基團(tuán)的高分子聚合物在電場下產(chǎn)生本征解離,可產(chǎn)生導(dǎo)電離子。非極性高分子聚合物本應(yīng)不導(dǎo)電,理論比體積電阻為1025Ω.cm,但實(shí)際上要大許多數(shù)量級(jí),原因是雜質(zhì)(未反應(yīng)的單體、殘留催化劑、助劑以及水分)離解帶來的。
②聚合物導(dǎo)體、半導(dǎo)體主要是電子電導(dǎo)。
2.高分子聚合物的導(dǎo)電性的表征
對(duì)高聚物的導(dǎo)電性能表征,常常需要分別表征表面導(dǎo)電性能和體積導(dǎo)電性能,即表面電阻率(ρs)(表面電導(dǎo)率σs),和體積電阻率ρv(體積電導(dǎo)率σv)。
表征表面電導(dǎo)率的方法是:在聚合物試樣的同一表面,分別放入二個(gè)平行的刀形電極,并施以直流電壓,測出兩電極間的電壓U值和電流值(I),按下式計(jì)算試樣聚合物的表面電導(dǎo)率σs值,并可求出試樣的表面電導(dǎo)率


(單位為s.cm-1或西門子.cm-1) σs為聚合物表面電導(dǎo)率,G為試樣電極間的電導(dǎo) b為試樣上兩電極之間距離,L為電極寬
電導(dǎo)率的倒數(shù)即為電阻率ρs(單位為Ω.cm或歐姆.cm) 表征體積電導(dǎo)率的方法是:在聚合物試樣的兩個(gè)對(duì)應(yīng)側(cè)面,各放一個(gè)片狀電極,并施以直流電壓,測出上、下兩電極間的電壓U值和電路電流I值,按下式計(jì)算聚合物試樣的體積電導(dǎo)率σs值,并可進(jìn)一步求出試樣的體積電阻率ρv值。

(單位為s.cm-1) σv為聚合物體積電導(dǎo)率
d為聚合物試樣上、下兩平面間的距離(厚度) s為試樣上電極的面積
電導(dǎo)率的倒數(shù),即為聚合物的體積電導(dǎo)率ρv(單位Ω.cm)
下面是測定電阻率的一個(gè)三電極裝置:

3.影響導(dǎo)電性的因素
①極性聚合物的導(dǎo)電性遠(yuǎn)大于非極性聚合物。
②共軛體系越完整,導(dǎo)電性越好。
③結(jié)晶度增大使電子電導(dǎo)增加,但離子電導(dǎo)減少。
④“雜質(zhì)”含量越大,導(dǎo)電性越好。
⑤溫度升高,電阻率急劇下降,導(dǎo)電性增加,利用這點(diǎn)可以測定
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