纳米填料对聚合物体积电阻率的影响：

纳米填料对聚合物体积电阻率的影响：

绝缘电阻是表征绝缘体阻止电流流通的能力?出于不同的应用目的?有时需要对聚合物的体积电阻率进行调控。对于绝缘材料?电阻太低不但造成电能浪费?而且还会引起发热损坏绝缘。纳米填料对聚合物体积电阻率的影响机理分两种情况：

①纳米填料含量比较低时?纳米填料自身的绝缘电阻对复合材料电阻率影响不大。此时?散射与陷阱等机理是纳米填料影响复合材料的主要因素。

②纳米填料含量比较高时?纳米填料自身的绝缘电阻起着关键的因素。对于电阻率较大的Al2O3等纳米填料?其本身具有很好的绝缘性能?把纳米Al2O3加到聚合物中可以在一定程度上提高其体积电阻率。但是?纳米颗粒加的太多?会导致聚合物缺陷增多却不能明显提高体积电阻率。赵斌等通过对聚酰亚胺／纳米氧化铝复合薄膜体积电阻率测试发现?当纳米Al2O3含量在10％左右时?体积电阻率最高?可比纯聚合物提高一个数量级。TiO2的本征体积电阻率约为08Ω·m?因此当纳米TiO2的填充量超过一定量时?纳米TiO2的电阻率小的因素会造成复合体系体积电阻率的降低。SiO2、ZnO、Cr2O3、Fe2O3等对聚合物的体积电阻率也有类似的影响规律。纳米导电颗粒?如纳米Ag、Sn等在聚合物中填充量很低时（小于0．1％）?对聚合物电导率有影响?研究结果表明纳米金属含量0．1％左右时?体积电阻率可以提高一个数量级。如吴之传等人制备纳米Ag／PVAc复合材料并进行体积电阻率测试?发现纳米Ag含量在某个浓度时?聚合物电导率可降低到原来的10％以下。而纳米导电颗粒填充量较高时?却可以使得聚合物成为良导体。尽管金属的导电性很好?但是当浓度比较小的纳米金属颗粒均匀分散在聚合物中时?它吸收电子后?能对其它的电子起排斥作用?使得聚合物体电阻率升高。另外?当基质功函数小于金属粒子功函数时?两者界面处的电介质会形成一耗散自由电荷载体层?随着粒子浓度加大到层与粒子间距相当时?就会出现电导率最小值;当浓度进一步加大?粒子电接触形成团后?电导率会单调增加。TrusovLI等人对超细Ni粒子复合材料导电行为的研究结果也证明了这点。

金属石墨是典型的一种层状化合物?片层间能够相对滑动。由于其片状结构并具有良好的导电性能?将纳米片层石墨加到聚合物中会大大降低聚合物的电阻率。当石墨被剥离为几十纳米的层片并均匀分散在聚合物中?2％～5％的添加量就可以大大降低其电阻率?可适用作防静电场合中的聚合物。人们用活化的纳米片层石墨为插层的主体?通过原位聚合制备了尼龙6／石墨纳米复合材料?研究表明?该复合材料具有较高的电导率。