导电涂料的体积电阻率

高强高模纤维
目前，尼龙和涤纶的拉伸断裂QL仅为其理论值的约5％。今后开发的高聚物纤维，拉伸断裂QL将为其理论值的40％，抗拉模量将为其理论值的90％。随着高聚物技术的发展以及有机与无机化合物结合的进展，极有可能开发出达40％理论QL的纤维。开发这种纤维的瓶颈是成本。这种纤维将适用于要求高QL、轻质量的各种设备。
高耐热纤维
人们致力于开发能够在450℃下连续使用的耐热高聚物材料。具有与常规高聚物纤维等同的形状稳定性和加工性能以及很高耐热能力的纤维将会出现。它们的应用领域将包括过滤器、高温工艺和太空开发等。
超轻纤维
目前已经开发出一些轻质纤维，如：低密度的丙纶纤维和涤纶多孔（孔的比例为40％）纤维。人们预计今后将会开发出用于老年服装的超轻和具有良好保暖性能的纤维。开发这种纤维要以新技术为基础，即在进行变形加工的工艺过程中，不会使孔的部分断裂。
高导电纤维
在21世纪，人们将开发出在室温下与铜的导电性能相当的、用于电料和电子材料的高聚物纤维。开发这类纤维的关键是开发这种高聚物的回收技术。
可生物降解纤维
目前，作为重要可生物降解纤维的聚乳酸纤维还没有足够的结果来证明其实际性能，其耐热性能尚需进一步提高。另外，仍需在QL保持性能和可生物降解性能之间加以权衡。因此，这种纤维的应用有很大局限性。而开发在一定时间内能够降解的可生物降解纤维将是解决该问题的一种答案。
新纤维素纤维
今后将会出现新型再生纤维素纤维。它们将以阔叶树、竹子和建筑材料碎片为原料，并充分利用生物技术。
生物纤维
通过将蜘蛛丝成功地溶解，Wyoming大学已经克隆出蜘蛛丝的基因。蜘蛛丝具有化学纤维不可比拟的良好性能。将蜘蛛丝基因转移到蚕体内，蚕将不再生产蚕丝，而使生产蜘蛛丝变为现实。蜘蛛丝极其结实，其断裂伸长率为35％。
具有传感和康复功能的纤维
人们将开发具有传感功能的温湿度调节材料、康复用神经刺激材料和肌肉力量支持类服装。今后还将开发出具有传感功能的睡衣，用来检测温度和相对湿度，以防止那些丧失温、湿度感觉的老年人受到类似“低温烧伤”的伤害。另外，今后的开发项目还包括一种用于患者康复的纤维，它作为一种护理保健材料能刺激神经，还能以紧身连裤袜的形式支撑肌肉力量不足的患者。
具有综合功能的阻燃纤维
今后将开发在保持服装一般性能的前提下，具有阻燃性能、非热熔和能够避免烧伤的纤维。现有阻燃纤维的阻燃性能已经达到令人满意的水平，但是，其它普通功能尚未达到相应的水平。以儿童和老年人的阻燃睡衣为例，还需开发具有良好手感、柔软性和吸湿性等综合功能的阻燃材料。

新型节能环保材料

色素处理新技术：包膜钛白

钛白学名二氧化钛，是一种Z佳的白色颜料，因其高度的化学稳 定性和优异的颜料性能，被广泛地应用于陶瓷、塑料、药物、化妆品、涂料及橡胶产业等国民经济的各个领域。我国有世界上diyi大的制造钛白原料的钛体矿储量，但目前国内大多采用湿化法生产钛白，由于生产工艺中使用大量污染严重的硫酸磺，所以很难打入国际市场。

区别于目前国内使用的湿化法，干化法生产钛白的Z大优点是无污染，不使用硫酸磺，投入的原料即等于产出成品，不存在废水和废 弃物的排放问题。

高密度复合材料

新型高密度复合材料，其主要工艺原理是以稻草、麦秸、棉花杆、玉米杆、 甘蔗渣、竹屑、芦苇杆、木屑等农业废弃物作原料，以聚乙烯、聚丙烯及其废弃物，如汽水瓶、可乐瓶、矿泉水瓶等或塑料薄膜、塑料制品的城市废弃物（白色垃圾）等作粘合材料，并加入一定量的添加剂 等，在一定工艺条件下合成。这一Z新成果被联合国工业发展组织（UNIDO）誉为“21世纪新材料”。
它的特点是不使用木材，可以保护生态环境，缓解了实行天然林保护后木材缺乏的问题；利用废弃物，使得物尽其用，节约能源，保护环境；无毒无害，没有尿素和甲醛的成份，不会对人体产生危害；产品密度高，强度好，木材、刨花板、中密度板等均易受到厌氧菌、霉菌、甲虫、白蚁、蛀虫等生物的侵害和海水的腐蚀，而该工艺生产 的板、型材均不受以上生物的侵害，吸水率低，不受海水的腐蚀；属 于无三废工艺，可多次回收废料并反复利用，节约并降低成本；产品 有很强的可塑性，可根据用户需要，替换不同的模具或模板，直接生 产出各种各样的板材和型材，有极大的市场价值；防火性能好，有良 好的阻燃性能。
高密度复合材料技术的实现不仅解决了农业废弃物和城市废弃物 的污染排放问题，还节省了有限的林业资源，必将对我国的21世纪的 环保产业产生巨大影响。

导电塑料
材料新秀--导电塑料

导电塑料一般分为结构型和复合型两大类。结构型材料合成工艺较复杂，成本较高，目前价格相当昂贵，是一种真正意义的导电塑料，研发一旦突破技术瓶颈，将给我们的生活带来无法想象的影响。

复合型是由导电性物质与高分子材料复合而成。该类别成本稍低，可以满足各种成型要求，是一类已被广泛应用的功能性高分子材料。

结构型导电塑料

复合型导电塑料

复合型是由导电性物质与高分子材料复合而成。该类别成本稍低，可以满足各种成型要求，是一类已被广泛应用的功能性高分子材料。复合型导电塑料根据导电填料的不同可分为：抗静电剂系、晶须系、金属系(各种金属粉末、纤维、片等)、碳系(炭黑、石墨等)，可以根据制品电阻值的不同要求进行调节生产。

抗静电剂填充型

抗静电剂填充型产品的优点是制品着色不受限制，其中低分子型抗静电剂对产品性能影响不大，其表面电阻率为1010-1013Ω。但低分子抗静电剂填充型产品的电性能会随着时间的推移而逐渐丧失。

碳系填充型

这一系列的填充物主要是导电炭黑、石墨和碳纤维，制成品的体积电阻率为102-109Ω.cm。其中炭黑填充是主流，炭黑填充型导电聚合物之所以被广泛采用，其一是因为导电炭黑价格较为低廉；其二是因为炭黑能根据不同的导电性需求有较大的选择余地，它的制成品的电阻值可在102-109Ω之间的宽广范围内变化；其三是导电性持久、稳定；因此是理想的抗静电材料。但是它的制成品于黑色，并对材料性能影响较大，需要配套改性技术。

晶须填充型

自1948年美国贝尔电话公司的科学家首次发现晶须以来，迄今为止材料学家们研究开发出了上百种晶须，有金属、氧化物、碳化物、氮化物、硼化物以及无机盐等类晶须。在这众多种类的晶须中，氧化锌晶须（ZnOw）以其独特的立体四针状结构而倍受注目。ZnOw由于其具有独特的立体四针状结构，在体系中形成导通网络所需的临界添加量远小于球形或片状粉末。采用平衡气量法制备ZnOw，使铝离子嵌入单晶氧化锌晶格且替代其中部分Zn原子点阵，形成N型半导体，使之具有导电性。

目前技术化比较成熟的另一种导电晶须是导电性钛酸钾晶须，这种经过表面处理的钛酸钾晶须纤维，平均直径在0.3－0.7μm，平均长度在10－20μm。它具有稳定的电阻值，因此由导电性钛酸钾晶须填充而成的塑料制品导电性能极其稳定。钛酸钾晶须属于陶瓷晶须纤维，因此在高热环境下也具有极好的稳定性，这种特性克服了导电炭黑、石墨和碳纤维不耐高温的特点，因此特别适合在工程塑料中填充，在高温高压等恶劣环境条件下使用。

金属填充型

电磁屏蔽塑料多以各种工程塑料为基材，使用的金属填料主要是不锈钢纤维，也有的使用黄铜短纤维、铝片、镍纤维等。制成品的体积电阻为10-1000Ω.cm，电磁波屏蔽效果为30-60分贝。碳纤维、特种导电炭黑虽然不是金属填料，但其制成品也可在电磁波屏蔽场合应用。当一些制品在比较苛刻的使用环境中要求具有强度高、体积轻、壁薄、注射成型易流动等特点时，就要采用碳纤维填充的材料，目前市售的笔记本电脑、手机壳体材料即是采用碳纤维填充的PC／ABS合金。

黄铜短纤维填充的复合体系具有优异的电磁波屏蔽效果，却难以满足实用化提出的阻燃、低比重、良好的制品外观等要求；镍及镀镍石墨纤维虽也具有优异的电性能，但由于价格昂贵而限制了其使用性；碳纤维、特种导电炭黑填充的复合体系屏蔽效果较差，适用性受到限制；不锈钢纤维的直径一般为6―10μm，填加10％左右即可满足实际应用中要求的电性能，由于填加量少，因此对复合体系的物理机械性能影响较小，是理想的电磁屏蔽塑料填充材料。

身边的导电塑料世界

电子报纸：真正体验信息时代

荷兰菲利浦电子公司展示了利用美国E-Ink公司的微胶囊型电泳显示屏和利用美国SiPix公司的MicroCup型电泳显示器研制的两种卷轴型电子纸。这两种电子纸屏幕尺寸均为5英寸，屏幕解析度为320×240像素。卷轴型电子纸样品由OTFT所在的塑料底板与电泳显示屏构成，可以一层一层卷成半径2cm以下的圆筒。而索尼公司今年初推出的电子书籍就使用了E-Ink公司两年前开发的电子纸技术。此外，日本普利斯通公司和九州大学也在会上宣布开发出了以并五苯膜为基础的电子纸，虽然其无源数组式（PM）驱动面板尺寸仅3.1英寸，屏幕解析度也只有160×160像素，但0.2ms的响应时间为今后电子纸显示动态图像创造了条件。

未来，把显示器像报纸一样卷起来放进背包将成为时尚，人们可以随时打开它来收看电视节目或者连入因特网，随着有机材料显示技术的不断发展，柔性视频显示器将越来越受到人们的青睐。

超市采购：如入无人之境

在超市采购结束后，你无需去排队等待收银员一一读取各个商品的条形码，而是大模大样直接推着满满一车货物走过检测器，大约不到一分钟，货品的总额就显示出来了——这是无线射频识别标识技术（RFID）为我们勾画出的美妙场景。

这种非接触式自动识别技术的便利之处在此毋庸赘言，RFID商品标签被认为将是今后商品交易及物流中采用Z广的技术之一。但RFID标签的成本问题却可能成为制约这一技术普及的瓶颈。有资料显示，RFID标签目前的成本大约每枚0.2美元，这一价格也许对于汽车、电视等贵重商品来说无关紧要，可是对超市中的众多低价商品来说就变得难以承受了。

五苯（Pentacene）。根据Z近公布的消息，利用并五苯作为芯片半导体材料的标签已经可以被几厘米外的读取装置识别，如果这种技术在未来得到进一步完善，RFID标签就会像条形码一样被印在洗发水包装、罐头盒外面。 2003年11月5日，零售业巨头沃尔玛百货公司正式宣布，在2005年底，所有供应沃尔玛百货的商品包装箱上，都要有应用RFID技术的电子商品条形码。塑料RFID标签的研制使这一目标的实现成为可能。RFID的应用范围也就是塑料RFID标签将来潜在的市场，包括门禁管制、货物管理、资产回收、物料处理、废物处理、YL应用、交通运输、防盗应用、自动控制、联合票证等许多领域。

塑料芯片：未来应用无处不在

导电塑料的发现者、美国物理学家马克迪尔米德教授领导的研究小组利用普通塑料研制出了纳米电子线路。这种纳米电子线路成本非常低廉，一块纳米电子线路板的成本仅为1美分，是硅芯片价格的1%~10%.现在，他们正在研制直径仅为100纳米的纳米材料———聚苯胺纤维，直径仅有头发丝的1/500.如果能将纳米导电纤维与纳米电子电路结合起来，就可以把计算机做得非常小。
将来，采用装有塑料芯片的微电脑控制的机器人，比采用硅芯片的机器人更灵活，更容易操纵。采用导电塑料制造出来的机器人的肌肉富有弹性，用电化学方法控制这种人造肌肉，可以使之膨胀和收缩，这种几乎能够以假乱真的肌肉适合于制造机器人的四肢，它能够按照机器人电脑的指挥做出各种动作，这将是机器人制造技术的一项重大突破。

能源无忧：塑料电池

我们可以在卫星和宇宙飞船上看到巨大的太阳能电池板，但生活中遇到的太阳能电池却往往局限于计算器、手表等小型电子设备。由于传统的硅太阳能电池成本太高，制造复杂，太阳能电池的大规模商业应用一直无法实现，不过塑料太阳能电池的出现将在不久的将来改变这一现象。

塑料薄膜的导电性能使其在制造薄型轻质电池、高分子聚合物电池方面有着极其广阔的应用前景。这种能够在多种材质表面“印制”的太阳能电池因具有成本低廉、制造容易、重量轻和易弯曲的特点而成为目前研究的热点。

将来，Z有希望的太阳能装置是导电塑料和纳米材料的混合产品，科学家希望这两种材料的混合溶液能以类似于喷墨打印的方式，印刷在物体表面上，从而实现大批量生产。

真正塑料时代的来临

也许是明天，或许是后天，导电塑料就会带来各种廉价的或这一次性的电子产品进入我们的生活，它甚至会创造出一个新兴的产品应用市场，这也许就是真正塑料时代的来临。

导电塑料开始向硅晶体的霸主地位发起冲击，这将给半导体行业带来天翻地覆的变化。导电塑料的工业化应用将为电子电气和信息产业提供了广阔无限的发展空间！
参考资料：来自 - ZG功能材料网http://www.chinafm.org.cn