CN1876705A - 用于温度和应力传感器的聚合物导电复合材料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种用于温度和应力传感器的聚合物导电复合材料及其制备方法，属于基本电气元件领域。特点是：复合材料的组成为弹性聚合物70～ 95％，磁性导电填料0.1～20％，惰性填料0～4％，其它助剂0.1～6％；导电填料在聚合物中定向排列，它是通过在聚合物的液－固转变中施加磁场实现的。导电填料的排列程度及其构成的导电网络取决于填料含量、磁场大小、聚合物粘度、保温时间或硫化时间。这种材料的电阻率显示正温度系数、正拉力系数、负压力系数、正剪力系数开关效应，因此，可用于制造新型PTC电阻器、应力传感器、扭距传感器及相应的过载保护器件。

Description

用于温度和应力传感器的聚合物导电复合材料及制备方法

一、技术领域

本发明涉及一种用于温度和应力传感器的聚合物导电复合材料及其制备方法，属于基本电气元件领域。

二、背景技术

能够探测温度和应力变化并作出保护性响应的聚合物导电复合材料，是制备柔性敏感器件的重要基础材料，有广阔的应用前景和市场需求。

众所周知，基于热塑性聚合物的导电复合材料具有正温度系数(PTC)效应，其温度开关效应与基体熔融(固液相变)截断导电填料形成的导电通路有关。利用这种开关效应的高分子PTC器件，已广泛用于电子、通讯领域各种过温、过流保护和自限温加热场合。在已经公布的高分子PTC复合材料专利(CN 1197088A，CN1660941A，CN 1090797C)中，导电填料通常采用碳黑、碳化钨等填料。由于这些填料在聚合物中随机分布，形成导电通路所需的体积分数往往很高，使材料制备成本和工艺难度增大。此外，由于导电网络无法控制，很难在这些材料中获得多个开关温度。

通常，热塑性聚合物导电复合材料还显示一种负压阻效应，即体系的电阻率对压力的增加而下降，因为，塑性变形使导电填料的间距减小。技术上，线性的负压阻效可以被利用来制造应变计、位移传感器。在已经报导的文献中，既发现线性的负压阻效应(传感器学报，2004，3：15-18)，也发现了非线性的负压阻效应(Composites A，2001，32：1689-1696)，但是后者规规律性并不强。与此相反，在拉力作用下，这种复合材料的电阻率下降，当发生不可逆形变(如断裂、损伤)时突变，这种电阻突变效应已经用于结构材料的智能自诊断(Mater Sci EngR，1998，22：57-78)。然而，在可逆形变条件下，体系电阻率对压力、拉力、剪力显示突变效应(开关效应)的聚合物复合材料还未见报道。利用这种应力开关效应，可以制造新型的应力、扭距传感器和相应的过载保护器件。

三、发明内容

本发明解决的技术问题：控制导电填料在聚合物中的排列规律，从而调节导电网络；复合材料电阻率响应温度和应力的变化，并显示可设计的开关效应；成本低、工艺简单，可以制造新型的温度、应力传感器及相应的过载保护器件。

技术解决方案：以热塑性树脂和橡胶为基材，磁性粒子为导电填料，通过在聚合物的液-固转变中施加磁场，控制导电填料在聚合物中的排列。排列方向平行磁场，排列程度通过制备工艺调节，如复合体系、磁场大小、聚合物粘度、硫化时间、保温时间。

复合材料的配方为：聚合物70~95％，磁性导电填料0.1~20％，惰性填料0~4％，其它助剂0.1~6％。

所述的聚合物可以是热塑性树脂，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺，也可以是合成橡胶，如丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、聚酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶，优选它们的室温液态型。

所述的磁性导电填料可以是磁性金属，如铁、钴、镍及其合金，或表面含有磁性金属镀层的粒子，如镀镍的TiO₂、镀铁的聚苯乙烯；可以是芯部含磁性介质的粒子，如镀金的Fe₃O₄、碳包镍；也可以是磁性金属(或其氧化物)填充的碳纳米管。这些导电填料直径小于100μm优选5-60nm和1-50μm，长径比(长轴/短轴比)1-1000，如果导电填料为碳纳米管，直径优选为5-60nm，长径比优选20-1000。

所述的惰性填料是Al₂O₃、SiO₂、ZnO、TiO₂、V₂O₅、Al(OH)₃、Mg(OH)₂，其它助剂指偶联剂、硫化剂(即交联剂)、硫化促进剂(即催化剂)、抗氧化剂、阻燃剂，可以使用其中的一种或多种。

一种热塑性树脂基聚合物导电复合材料的制造工艺：(1)用偶联剂预处理导电填料，烘干；(2)将聚合物、导电填料、惰性填料、阻燃剂，按配比加入密炼机，混炼0.5-3小时，然后出料成型；(3)将成型的复合材料加入模具，升温至聚合物熔点或玻璃转化温度以上20-100℃，在0.01-2.5T磁场中熔化，保温0-24小时，然后冷却至室温；(4)取出复合材料，进行γ射线照射，辐照剂量50-600kGy。

一种液体橡胶基聚合物导电复合材料的制造工艺：(1)用偶联剂预处理导电填料，烘干；(2)将液体橡胶、导电填料、惰性填料、硫化剂、催化剂、抗氧化剂以及少量溶剂，按配比加入容器，均匀混合0.2-3小时，真空去除溶剂；(3)将混合物注入模具，置于0.01-2.5T磁场中，在低于100℃的温度下硫化1-24小时，升温至100-200℃，继续硫化0.2-12小时，然后冷却至室温。

一种固态橡胶基聚合物导电复合材料的制造工艺：(1)用偶联剂预处理导电填料，烘干；(2)将非液体橡胶、导电填料、惰性填料、硫化剂、促进剂、抗氧化剂，按配比加入密炼机，混炼0.1-2小时；(3)出料后注入模具，在0.05-2.5T磁场中升温至100-200℃，硫化0.5-16小时，然后冷却至室温。

发明效果

根据上述工艺制备的导电复合材料，具有如下效果：

(1)当室温电阻率为1.0×10²-8.0×10⁶Ω.cm，材料电阻率随温度升高而增大，即显示正温度系数(PTC)效应，在某一临界温度(开关温度)，电阻率发生突变，该开关温度低于聚合物的玻璃转化点或硫化温度，并且可以变化。

(2)当室温电阻率为1.0×10²-8.0×10⁶Ω.cm，在材料的可逆形变区，材料电阻率随拉力增大而增大，即显示正拉力系数(PDC)效应，在某一临界拉应力σ_c ⁺(开关拉应力)，电阻率发生突变，并且， ${\mathrm{\σ}}_c^{+}=1.0\×{10}^5-4.0\×{10}^7\mathrm{Pa}.$

(3)当室温电阻率为1.0×10⁸-8.0×10¹⁴Ω.cm时，在材料的可逆形变区，材料电阻率随压力的增大而下降，即显示负压力系数(NPC)效应，在某一临界压应力σ_c ^-(开关压应力)，电阻率发生突变，并且， ${\mathrm{\σ}}_c^{-}=1.0\×{10}^5-4.0\×{10}^7\mathrm{Pa}.$

(4)当室温电阻率为1.0×10²-8.0×10⁶Ω.cm，在材料的可逆形变区，材料电阻率随剪力增大而增大，即显示正剪力系数(PSC)效应，在某一临界剪应力τ_c(开关剪应力)，电阻率发生突变，并且，τ_c＝1.0×10⁴-2.0×10⁷Pa。

利用以上效应，可以制造新型PTC器件、应力传感器及其过载保护器件。

四、附图说明

图1 LDPE-5％Fe复合材料的扫描电镜组织(B＝0.2T)

图2不同填料分数的LDPE-Fe复合材料的电阻率—温度曲线(B＝0.2T)

图3不同保温时间下获得的LDPE-Fe复合材料的电阻率—温度曲线(B＝0.2T)

图4为不同填料分数的PVDF-Fe复合材料的电阻率—拉应力曲线(B＝0.8T)

图5在不同磁场下获得的HPDMS-4％Ni复合材料的电阻率—压应力曲线

图6不同填料分数的VPDMS-CNTs复合材料的电阻率—剪应力曲线(B＝0.5T)

五、具体实施方式

本发明的聚合物导电复合材料的配方按体积比为：聚合物70~95％，磁性导电填料0.1~20％，惰性填料0~4％，其它助剂0.1~6％。

所述的聚合物可以采用热塑性树脂，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺，也可以采用合成橡胶，如丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、聚酯橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶。如果是室温液体橡胶，可以举出硅橡胶，如端羟基聚二甲基硅氧烷(缩聚型)、乙烯基聚二甲基硅氧烷(加成型)，分子量优选10,000-80,000。

所述的磁性导电填料可以是磁性金属，如铁、钴、镍及其合金，可以是表面含有磁性金属镀层的粒子，如镀镍的TiO₂、镀铁的聚苯乙烯；可以是芯部含磁性介质的粒子，如镀金的Fe₃O₄、碳包镍；也可以是磁性金属(或其氧化物)填充的碳纳米管。这些导电填料平均直径小于200μm，优选0.5-80μm和5-60nm，长径比(长轴/短轴比)1-1000，优选1-100。如果导电填料为碳纳米管，平均直径优选5-60nm，长径比优选20-1000。

所述的惰性填料是Al₂O₃、SiO₂、ZnO、TiO₂、V₂O₅、Al(OH)₃、Mg(OH)₂中的一种或多种，为粉体材料，粒度0.1-50μm。

所述的其它助剂包括偶联剂、硫化剂(即交联剂)、硫化促进剂(即催化剂)、抗氧化剂、阻燃剂，可以是其中的一种或多种，用量不超过6％。各助剂的成分说明如下：

偶联剂采用硅烷类或钛酸酯类化合物，商业牌号可以举出KH550、KH507、SG-Si902、NDZ101、NDZ130。使用方法为：将偶联剂溶于少量的乙醇—水混合溶液中，然后加入导电填料或惰性填料，超声分散0.1-1小时，烘干溶剂，得经偶联剂处理过的填料。

硫化剂采用硫磺、含硫化物或过氧化物。可以举出二硫化基秋兰姆、二硫代吗啡啉、氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰、2，4-二氯过氧化苯甲酰、2，5-二特丁基过氧己烷。其它还可以举出，正硅酸乙酯(丙酯)，甲基三乙基氧基硅烷，苄基三苯基氯化磷，六亚甲基二胺氨基甲酸盐，N，N’-二次肉桂基-1，6-己二胺。

硫化促进剂采用二硫代氨基甲酸盐、秋兰姆、噻唑或有机锡类化合物。可以举出二甲基二硫代氨基甲酸锌、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、二苄基二硫代氨基甲酸锌、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化二甲基二苯基秋兰姆、四硫化双五亚甲基秋兰姆、硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡、辛酸锡、铂系催化剂。

抗氧化剂采用酚类或酯类化合物。可以举出4-甲基-6-叔丁基苯酚、4，4’-硫代双(6-叔丁基间甲酚)、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯。

阻燃剂可以是有机溴化物，如四溴苯酐、四溴醚、四溴双酚A、十溴联苯醚、十溴二苯乙烷，也可以是无机化合物，如的三氧化二锑、氢氧化铝、氢氧化镁。

本发明的聚合物导电复合材料的制造工艺如下：

当聚合物为热塑性树脂时：(1)用偶联剂预处理导电填料，并烘干；(2)将聚合物、导电填料、惰性填料、阻燃剂，按配比加入密炼机，在100-390℃温度下混炼0.5-3小时。混炼温度根据聚合物选择，例如，对于低密度聚乙烯，可选120-150℃，对于聚偏氟乙烯，可选170-200℃，对于聚四氟乙烯，可选360-390℃；(3)出料成型，将成型的塑料放入模具，在0.01-2.5T磁场中，升温至聚合物熔点(T_m)以上20-100℃，保温0-24小时，优选0-8小时，然后冷却至室温。当升温大于T_m+30℃，聚合物粘度一般低于300Pa.s，优选0.04-0.8T的磁场，否则，优选0.2-2.5T的磁场；(4)取出复合材料，用γ射线进行辐射交联，辐照剂量50-600kGy，优选100-400kGy。

当聚合物为液体橡胶时：(1)用偶联剂预处理导电填料，并烘干；(2)将液体橡胶、导电填料、惰性填料、硫化剂、促进剂、抗氧化剂和部分溶剂，按配比加入容器，在50-2000rms速度下搅拌混合0.2-3小时，然后脱除溶剂；(3)将混合物注入模具，在0.01-2.5T磁场中，在低于100℃的温度下硫化1-24小时，升温至100-200℃，继续硫化0.2-12小时，然后冷却至室温。当液体橡胶粘度小于400pa.s，优选0.04-0.8T的磁场，否则，优选0.2-2.5T的磁场。

当聚合物为固态橡胶时：(1)用偶联剂预处理导电填料，并烘干；(2)将橡胶、导电填料、惰性填料、硫化剂、促进剂、抗氧化剂，按配比加入密炼机，混炼0.1-2小时；(3)出料并注入模具，置于0.05-2.5T磁场中，升温至100-200℃，硫化0.5-16小时，然后冷却至室温。

上述制造工艺中，磁场可以用电磁铁提供，也可以由永磁体产生。所使用的模具，根据复合材料的用途和外形尺寸设计，可以获得片状、棒状、带状、环状和管状复合材料。这些材料可以单独用于过温、过流、过载保护电路，也可作为芯材，通过热压金属薄片/金属网或电镀等工艺，在表面引入电极，焊接引线，然后封装，制造灵敏的温度、应力传感器。

下面通过实例具体描述本发明，但本发明不限于这些例子。

实施例1

配方：低密度聚乙烯(LDPE，密度0.95g/cm³，熔融指数0.32g/10min)90％，还原铁粉(Fe，纯度98％，10-20μm)5％，偶联剂NDZ101 3％，阻燃剂十溴联苯醚2％。

以下用Φ代表导电填料体积分数，对于本实施例，Φ＝5％。

将还原铁粉浸泡在含3％ NDZ101的水—乙醇溶液中，预处理10分钟，然后在干燥箱中烘干。将处理后的还原铁粉和其它组分按配比加入混炼机，在125℃初炼20分钟，在140℃复炼1小时，然后出料，用平板硫化机在10Mpa压力下成型，获得直径20mm、厚度2mm的圆片试样；将圆片试样放入模具，在B＝0.2T的磁场中加热至150℃，保温t＝2小时，然后自然冷却，得同样大小的圆片试样；取出后，用⁶⁰Co源进行γ射线交联，辐照剂量Y＝200kGy。然后，在试样表面涂上银浆、引导线，烘干后，测量试样电阻率，测量温度通过温控炉调节。

对比例1

LDPE 93.5％，铁粉1.5％(Φ＝1.5％)，其余同实施例1。

对比例2

LDPE 92％，铁粉3％(Φ＝3％)，其余同实施例1。

对比例3

LDPE 90％，铁粉5％(Φ＝5％)，保温时间t＝0.1小时，其余同实施例1。

对比例4

LDPE 90％，铁粉5％(Φ＝5％)，保温时间t＝0.4小时，其余同实施例1。

图1为实例1获得的复合材料切面的扫描电镜图片。其中，浅色的条状组织是还原铁粉的聚集物，它们在磁场作用下一致排列，且间隔分明，深色背景代表基体低密度聚乙烯。

图2比较了对比例1(Φ＝1.5％)、对比例2(Φ＝3％)、实施例1(Φ＝5％)获得的复合材料的电阻率—温度曲线。可见相同磁场下，导电填料含量不同的复合材料的室温电阻率、PTC特性并不相同。当Φ＝1.5％(对比例1)、Φ＝3％(对比例2)、Φ＝5％(实施例1)时，复合材料的室温电阻率分别等于3.5×10⁵Ω.cm、3.1×10⁴Ω.cm、1.2×10³Ω.cm，PTC开关温度出现在65±2℃、85±2℃、100±2℃。这表明，取决于导电填料含量和磁场作用，复合材料的PTC开关温度可变，并且，能够在远低于聚合物熔点的温度下获得。由于这一点，在开关温度以上，负温度系数效应很弱，有利于提高PTC效应的温度稳定性。

图3比较了对比例3(Φ＝5％，t＝0.1小时)、对比例4(Φ＝5％，t＝0.4小时)、实施例1(Φ＝5％，t＝2小时)获得的复合材料的电阻率—温度曲线。可见在相同填料和磁场下，改变保温时间，复合材料的室温电阻率及PTC特性发生变化。当t＝0.1小时(对比例3)、t＝0.4小时(对比例4)、t＝2小时(实施例1)时，复合材料的室温电阻率分别等于1.2×10⁵Ω.cm、9.1×10³Ω.cm、1.2×10³Ω.cm，PTC开关温度出现在70±2℃、90±2℃、100±2℃。这表明，调节保温时间，可以改变复合材料的PTC开关特性。

实施例2

配方：聚偏氟乙烯(PVDF，密度1.75g/cm³，熔融指数5g/10min)93％，还原铁粉(Fe，纯度98％，10-20μm)3％，惰性填料Al₂O₃2％，阻燃剂四溴苯酐2％。

将上述各组分加入混炼机，在195℃混炼1.5小时，然后出料，用平板硫化机在10Mpa压力下成型，获得直径8mm、长5cm的棒状试样；将棒状试样放入模具，在B＝0.8T的磁场中加热至200℃，保温5小时，然后自然冷却，得同样大小的棒状试样；取出后，用⁶⁰Co源进行γ射线交联，辐照剂量300kGy。在试样表面涂上银浆、引导线，并用电子万能试验机在两头加载拉力，测量试样的电阻率与拉应力的关系。

对比例3

LDPE 91％，铁粉5％(Φ＝5％)，其余同实施例2。

对比例4

LDPE 86％，铁粉10％(Φ＝10％)，其余同实施例2。

图4比较了实施例2(Φ＝3％)、对比例3(Φ＝5％)、对比例4(Φ＝10％)获得的PVDF-Fe复合材料的电阻率—拉应力(ρ-σ⁺)曲线。它表明：在未加载时，三个体系的电阻率为10³-10⁶Ω.cm，随着拉应力的增加，PVDF-Fe复合体系的电阻率增大，即显示正拉力系数(PDC)效应；当拉应力增大到某一临界值时，体系经历绝缘体—导体转变，表现为电阻率—拉应力曲线突变。该临界拉应力，记为σ_c ⁺，称开关拉应力。从图4可见，PVDF-8％Fe、PVDF-15％Fe、PVDF-32％Fe对应的开关拉应力分别为1.8MPa、3.0MPa、6.5MPa。

实施例3

配方：端羟基聚二甲基硅氧烷(HPMDS，粘度12Pa.s，分子量20,000)88％，镍粉(Ni，30-50nm)4％，偶联剂KH550 3％，惰性填料SiO₂ 1％，硫化剂正硅酸乙酯3％，催化剂二月桂酸二丁基锡0.5％，抗氧化剂2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.5％。

用3％ KH550的水—乙醇溶液对纳米镍粉和惰性SiO₂进行预处理，自然干燥。将预处理的镍粉与其它组分按配比溶于氯仿，在1000rms速度下搅拌混合20分钟，然后真空去除溶剂；将混合物注入模具，在B＝0.01T磁场，40℃室温一次硫化10小时，140℃二次硫化0.5小时。取出得直径20mm、厚2mm的片状试样。在试样表面涂上银浆、引导线，并采用电子万能试验机载压力，测量试样的电阻率与压应力的关系。

对比例5

磁场B＝0.05T，其余同实施例3。

对比例6

磁场B＝0.1T，其余同实施例3。

图5比较了实施例3(B＝0.01T)、对比例5(B＝0.05T)、对比例6(B＝0.1T)获得的HPDMS-4％Ni复合材料的电阻率—压应力(ρ-σ^-)曲线。它表明：由于使用的导电填料较少并且磁场较低，未加载的HPDMS-Ni体系是绝缘的(电阻率＞10¹¹Ω.cm)，随着压应力的增加，复合体系的电阻率减小，即呈现负压力系数(NPC)效应；当压应力增大到某一临界值时，体系经历绝缘体—导体转变，表现为电阻率—压应力曲线突变。该临界压应力，记为σ_c ^-，称开关压应力，它随所加的磁场强度的大小而变化。从图5可见，当B＝0.01T、0.05T、0.1T时，开关压应力分别出现在0.15MPa、0.4MPa、1.1MPa。

实施例4

配方：乙烯基聚二甲基硅氧烷(VPDMS，粘度20Pa.s，分子量75,000)93.3％，铁填充的碳纳米管(CNTs，直径12nm，长径比500-4000)0.4％，硫化剂含氢硅油5％，铂催化剂0.015％，结构控制剂二甲基二甲氧基硅烷1％，抗氧化剂硫代二丙酸二月桂酯0.3％。

将上述各组分加入氯仿中，在2000rms速度下搅拌混合15分钟，然后真空去除溶剂；将混合物注入模具，在B＝0.5T磁场中，60℃室温一次硫化5小时，150℃二次硫化2小时。取出得直径8mm、长5cm的棒状试样。在试样表面涂上银浆、引导线，并用电子万能试验机在两头加载剪(扭)力，测量试样的电阻率与剪应力的关系。

对比例7

VPDMS 92.7％，CNTs 1.0％(Φ＝1％)，其余同实施例4。

对比例8

VPDMS 91.7％，CNTs 2％(Φ＝2％)，其余同实施例4。

图6比较了实施例4(Φ＝0.4％)、对比例7(Φ＝1％)、对比例8(Φ＝2％)获得的VPDMS-CNTs复合材料的电阻率—剪应力(ρ-τ)曲线。它表明：在未加载时，三个体系的电阻率为10¹-10⁴Ω.cm，随着剪应力的增加，VPDMS-CNTs体系的电阻率上升，即呈现正剪力系数(PSC)效应；当剪应力增大到某一临界值时，体系经历绝缘体—导体转变，表现为电阻率—剪应力曲线突变。该临界剪应力，记为τ_c，称开关剪应力。图6表明，当Φ＝0.4％、1％、2％时，开关剪应力分别出现在0.22MPa、0.65MPa、1.4MPa。

以上实例综合表明，利用本发明的聚合物导电复合材料，可以设计和制造新型PTC器件、应力和扭距传感器及其过载保护器件。

Claims (9)

1、一种用温度和应力传感器的聚合物导电复合材料，其特征在于：其组成按体积分数为聚合物70～95％，磁性导电填料0.1～20％、惰性填料0～4％，其它助剂0.1～6％；导电填料在聚合物中定向排列，它是通过在聚合物的液-固转变中施加磁场实现的。

2、根据权利要求1所述的聚合物导电复合材料，其特征在于：聚合物可以是热塑性树脂，也可以是合成橡胶。

3、根据权利要求2述的聚合物导电复合材料，其特征在于：热塑性树脂可为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺；合成橡胶可为丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶；对于后者，优选它们的室温液态型。

4、根据权利要求1所述的聚合物导电复合材料，其特征在于：磁性导电填料，可以是磁性金属或表面镀有磁性金属的粒子，也可以是芯部含磁性介质的粒子，包括磁性金属或其氧化物填充的碳纳米管。

5、根据权利要求4所述的聚合物导电复合材料，其特征在于：磁性导电填料平均直径小于200μm，优选0.5-80μm、5-60nm，长径比为1-1000，优选1-50；如果导电填料为碳纳米管，直径优选5-60nm，长径比优选20-1000。

6、根据权利要求1所述的聚合物导电复合材料，其特征在于：惰性填料是Al₂O₃、SiO₂、ZnO、TiO₂、V₂O₅、Al(OH)₃、Mg(OH)₂中的一种或多种。

7、聚合物导电复合材料的制备方法，当聚合物为热塑性树脂时，其特征在于：用偶联剂预处理导电填料，然后与树脂、惰性填料、阻燃剂加入密炼机，混炼0.5-3h，出料成型；将成型的塑料加入模具，在0.02-2.5T磁场中，升温至聚合物熔点以上20-100℃，保温0-24h，然后冷却至室温；取出复合材料，用γ射线进行辐射交联，辐照剂量50-600kGy。

8.根据权利要求7所述的聚合物导电复合材料的制备方法，当聚合物为液体橡胶时，其特征在于：用偶联剂预处理导电填料，然后与液体橡胶、惰性填料、硫化剂、催化剂、抗氧化剂和溶剂均匀混合，脱除溶剂；将混合物注入模具，置于0.02-2.5T磁场中，在低于100℃的温度下硫化1-24h，升温至120-200℃，继续硫化0.2-8h，然后冷却至室温。

9.根据权利要求7所述的聚合物导电复合材料的制备方法，当聚合物为固态橡胶时，其特征在于：用偶联剂预处理导电填料，然后与橡胶、惰性填料、硫化剂、促进剂、抗氧化剂加入密炼机，混炼0.1-2h；出料后注入模具，在0.02-2.5T磁场中升温至于140-200℃，硫化0.5-8h，然后冷却至室温。

Images