高聚物在生產、加工和使用過程中會與其他材料、器件發生接觸或摩擦，會有靜電發生。由於高聚物的高絕緣性而使靜電難以漏導，吸水性低的聚丙烯腈纖維加工時的靜電可達15千伏以上。
基本介紹
- 中文名：光電導性聚合物
- 外文名：The form of paper
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
聚合物的靜電現象,靜電的危害,消除靜電的方式,聚合物的其他電學性質,
聚合物的靜電現象
任何兩個固體，不論其化學組成是否相同，只要它們的物理狀態不同，其內部結構中電荷載體能量的分布也就不同。這樣兩個固體接觸時，在固-固表面就會發生電荷的再分配。在它們重新分離之後，每一固體將帶有比接觸或摩擦前更多的正（或負）電荷。這種現象稱為靜電現象。高聚物在生產、加工和使用過程中會與其他材料、器件發生接觸或摩擦，會有靜電發生。由於高聚物的高絕緣性而使靜電難以漏導，吸水性低的聚丙烯腈纖維加工時的靜電可達15千伏以上。
電子從材料的表面逸出，需要克服原子核的吸引作用，它所需的最小能量可用功函式（即逸出功）來表征。摩擦時電子從功函式小的一方轉移到功函式大的一方，使兩種材料分別帶上不同的靜電荷。
物質在上述序列中的差距越大，摩擦產生的電量也越多。一般認為摩擦起電序與有一定關係，大的帶正電，小的帶負電。
靜電的危害
靜電一般有害，主要是：
（1）靜電妨礙正常的加工工藝；
（2）靜電作用損壞產品質量；
（3）可能危及人身及設備安全。
消除靜電的方式
較廣泛採取的措施是將抗靜電劑加到高分子材料中或塗布在表面。抗靜電劑是一些表面活化劑，如陰離子型（烷基磺酸鈉、芳基磺酸酯等）、陽離子型（季胺鹽、胺鹽等）以及非離子型（聚乙二醇等）。纖維紡絲工序中採取“上油”的辦法，給纖維表面塗上一層吸濕性的油劑，增加導電性。
靜電現象有時也能加以利用。如靜電複印、靜電記錄、靜電印刷、靜電塗敷、靜電分離與混合、靜電醫療等，都成功地利用了高分子材料的靜電作用。
聚合物的其他電學性質
（1）力－電性
在機械力的作用下，高聚物的電學性質反映主要是壓電效應。
將高聚物的試樣置於兩電極之間，在機械力的作用下，因發生形變（伸長線縮短）而發生極化，同時產生電場，這種現象稱正壓電效應。反之，在高聚物試樣上加上電場，試樣發生相應的形變，同時產生應力，這個現象稱為逆壓電效應。
產生壓電效應的高聚物主要結晶高聚物（單軸取向）和高分子駐極體。如PVC、PC、PTFE和HDPE等。
利用高聚物的壓電效應，可做成話筒、感測器等轉換元件。
（2）熱－電性
在熱的作用下，高聚物材料具有熱釋電性，這是非常重要的電學性質。
駐極體：將電介質置於高壓電場中極化，隨即凍結極化電荷，可獲得靜電持久極化，這種長壽命的非平衡電矩的電介質稱駐極體。
高聚物駐極體研究從上世紀四十年代開始，現已投入使用優點聚偏氟乙烯、PET、PP、PC等高聚物超薄薄膜駐極體，廣泛用作電容器傳聲隔膜，計算機儲存器、爆炸起爆器、血液凝固加速作用等方面。
高聚物駐極體的製備方法是：將高聚物薄膜夾在兩個電極中，加熱到聚合物的主轉變溫度以上，然後施加電場，使薄膜極化一段時間。在電場作用下以一定速度緩慢冷卻至室溫（或低溫），最後撤去外電場。 熱釋電流：將上述高聚物駐極體夾在兩電極之間，接上微電流計再程式升溫，在熱的作用下，激發了分子鏈偶極的運動而發生解取向極化，釋放出退極化電荷，在電流計上記錄到退極化電流，測得的放電電流隨溫度的變化稱為熱釋電流譜（TSC），又稱為去極化介電譜或熱刺激電流譜。
（3）光－電性
光電導性：光照射下高聚物的導電性能發生變化的現象。如聚乙烯基咔唑、聚萘酯等吸收光能而放出光電子，使電導率增大。在信息傳遞方面得到了一些套用。
