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复合导电高分子材料的研究工作已有二十余年的历史，部分产品己实现工业化。这种复合材料由于把高分子材料的物理机械性能与填料的导电特性有机地结合起来，从而具备了母体所不具备的特异性质，在电磁屏蔽，导电材料，自限温发热材料，光敏材料及半导体材料等领域取得广泛应用。长期以来，有关这方面的研究多集中在聚合物/基本填料复合材料，注重的是炭黑、金属及镀金属材料与高聚物的复合，而对于新型导电填料的开发则相对薄弱。
通过文献分析，可以发现炭黑、金属等导电填料与聚乙烯(PE)、硅橡胶(MVQ)、工程塑料(ABS)、三元乙丙(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)等高分子基体复合的研究较多，取得了较好的效果。炭黑是天然的半导体，体积电阻率在0.2～10.2Ω·cm之间。由于炭黑原料易得，导电性能持久稳定，材料的电阻率可调整范围大(10<0>～10<’8>Ω·cm)，是目前用途最广、用量最大的一种导电填料。用其制备的导电材料其密度小、成本低，但导电性相对较差。目前的研究绝大多数集中在PS、PVC、PP、HDPE、LDPE等热塑性塑料的复合应用研究上，且缺乏横向的比较，所选高聚物材料比较分散，因此，选用不同的高聚物基体材料讨论不同导电填料对复合物导电性能的影响具有重要的意义。
碳纤维(CF)和金属填充高分子复合材料化学稳定性好，耐腐蚀性强；材料导电性能持久，屏蔽效果具有永久性。但碳纤维成本较高不利于进行工业化生产，金属填充复合材料密度较大操作条件苛刻限制了其规模生产。镀金属粉体、颗粒、镀金属云母、玻璃珠、纤维等一类新型复合填料材料成本较低，克服了用纯金属作填充料时造成复合材料密度较大的缺点。但这类新型填料镀层不牢固，共混时易造成镀层脱落，降低使用效果。
本文选用硅橡胶(MVQ)、天然橡胶(NR)、三元乙丙(EPDM)及苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为高分子基体材料，以乙炔黑、导电黑、石墨为导电填料，研究了不同填料单独使用及并用时对高分子基体材料导电性能的影响和改善效果。实验表明：以乙炔黑为填料时制得的导电橡胶电性能及综合性能最为优越，华光黑、石墨对于橡胶导电性能的改善较差；三种导电填料并用时，乙炔黑对导电材料电性能和物理机械性能的改善起主导作用，且胶种不同最佳配比也不相同；同一导电填料对不同高分子基体材料电性能的提高程度也有所不同，以乙炔黑为导电填料时硅橡胶的导电性最好，三元乙丙橡胶次之，天然橡胶、SBS最差。
近年来，本征型导电高分子材料的研究也取得了很大进展，其中聚苯胺(PAN)已实现产业化。这类材料的室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态范围内(10<’-9>～10<’5>S/cm)变化，这是迄今为止任何材料都无法比拟的。但缺点也较为明显，虽具有良好的导电能力，但其刚
性大、难熔、难溶、成型困难、导电稳定性差以及成本较高等缺点限制了应用的范围。因此，开展新型导电填料的研究开发，尤其是低成本高性能本征型导电高分子填料的研制，探讨其导电性能提高的方法就十分必要了。目前，许多研究侧重于工艺条件对产物制备的影响。如PAN制备过程中，氧化剂过硫酸胺(APS)与苯胺单体(An)的摩尔比，酸度对产率及电导率的影响，温度的影响等；还有一部分研究探讨了不同掺杂剂对产品电导率的影响。但这些研究只研究了某一方面的影响且重复性工作较多。因此，结合制备机理综合考虑不同掺杂剂对电导率的影响，并在此基础上努力提高PAN的加工性能就尤为必要了。 本文为了进一步降低成本并保证电导率在理想范围内，采用原位聚合法制备膨胀石墨 (EP)／聚苯胺(PAN)插层复合物，研究了氧化剂(APS)／苯胺(An)摩尔比、酸度等工艺条件的影响，探讨了盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸等无机酸，草酸、柠檬酸、酒石酸等有机酸作为掺杂剂时对复合物电导率的影响。实验结果表明：由于盐酸等无机酸掺杂的复合物在高温处理条件下容易挥发脱掺杂而导致电导率下降，因此最适宜酸度应控制在2.5mol／L，氧化剂用量应控制在n(APS)／n(An)=0.8；硫酸、硝酸等无机酸由于其氧化性导致了聚苯胺的过度氧化，致使其电导率下降，降低酸度有利于电导率的提高；硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸和硼酸共掺杂时，受硼酸酸性和硫酸等氧化性因素的影响，电导率较低，高氯酸在低浓度下电导率较高；酒石酸、柠檬酸和草酸等有机酸由于较强的酸性且并无氧化性，制得的复合物电导率较高；硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸和柠檬酸三钠共掺杂时，当n(H<+>)／n(SCSC)＝1时电导率最高，表明此配比下竞掺杂作用显著。同时考虑到复合物与基体材料的相容性，我们还对有机磺酸类掺杂剂进行了探讨。结果显示：盐酸和十二烷基苯磺酸钠(DBSA)共掺杂时，当n(HCI)／n(DBSA)=1.8时电导率最高，表明此比例下竞掺杂作用明显，掺杂率较高。红外光谱(FTIR)、粉晶衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表明：苯胺在石墨层间发生了聚合，粒径较小，并且使用不同掺杂剂时聚苯胺的结构也有差别，体现在电导率上也不相同；热重分析(TGA)表明：HCI／DBSA掺杂的PAN／EP复合物热稳定性优良，酒石酸、柠檬酸、草酸等有机酸作为掺杂剂时，受分子结构的影响热稳定性与盐酸掺杂时差别不大。
乙炔黑由于其纳米级尺寸及较大的表面积从而具有优良的导电性，利用其丰富膨松的结构特性，我们令其在苯胺(An)溶液中吸附苯胺进行原位氧化聚合。实验结果表明：用乙炔黑吸附苯胺原位聚合可以得到电导率优良的掺杂聚苯胺(PAN)。SEM显示乙炔黑吸附苯胺生成的聚苯胺呈均匀、规整的细小颗粒。