EMI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10-1-10-3Ω?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,目前市售的高档笔记本电脑、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EMI屏蔽塑料填充材料。
国外金属填充型导电塑料已形成工业化生产规模,这类材料的价格较为昂贵。国内只有北京市化工研究院、中山大学、中科院、成都科技大等少数几个单位对此开展了研究,但均没有工业化生产。
三、发展展望
高分子材料代替金属材料是今后材料学科领域的发展趋势。由此带来导电性聚合物的市场需求日益增长,其应用领域逐步扩大,这就必然对导电性聚合物提出更高的要求。对于结构型导电性聚合物来说,要想进一步实用化,必须解决目前存在的下述主要问题:
(1)稳定性欠缺
导电性高分子中的氧原子对水是极不稳定的,这是防碍其实用化的最大问题。
(2)掺杂剂多是有毒的
如AsF5、I2、Br2等。
(3)成型困难
导电聚合物主链中的共轭结构使分子链僵硬,不溶不融,从而给自由地成形加工带来困难。
(4)经济性差
其价格比金属及普通塑料高,难以实用化。
对于复合型导电塑料来说,当前需要着重研究的是金属纤维填充的电磁波屏蔽材料,需要解决的主要课题是:①减小比重;②使导电性均一;③降低成本;④改善外观。
对于导电性聚合物的未来展望,最主要的是开发以下三种材料:①高导电性高分子;②有机太阳能电池;③有机超电导材料。
更为长远的课题是分子性薄膜和分子电子装置。