CN109337340A - 一种乙酰化聚酯改性导电薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种乙酰化聚酯改性导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：乙酸酐3‑4、催化剂0.01‑0.02、甲基丙烯酸甲酯30‑40、丙烯酸丁酯10‑15、过硫酸铵1‑2、聚苯醚170‑200、烷基醇酰胺1‑2、8‑羟基喹啉0.4‑1、硅烷偶联剂kh550 2‑3、轻质碳酸钙10‑13、溶剂300‑400，本发明首先采用氨基硅烷处理碳酸钙，采用乙酸酐与甲基丙烯酸甲酯共混，在浓硫酸的催化作用下进行乙酰化改性，将该改性单体在引发剂作用下聚合，在聚合过程中引入氨基碳酸钙，改善了碳酸钙在聚酯间的分散相容性。

Description

一种乙酰化聚酯改性导电薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种乙酰化聚酯改性导电薄膜及其制备方法。
背景技术
导电薄膜是一种非常重要的光电材料，它具有低电阻的特点，被广泛用于太阳能电池、电极材料、显示器等各种光电材料中。目前在太阳能电池领域中应用较多的为无机氧化物薄膜，其透光性好，电阻率低，化学温度性好，但是作为无机填料，其薄膜的脆性较大、韧性较差，合成温度较高，这些都限制了它们的进一步发展，因此，市场逐渐出现了高分子导电材料，包括聚苯胺、聚吡啶等，聚苯胺由于其在空气中的稳定性好，原料易得、单体价格便宜、合成方法简便，电导率容易调节等优点而被广泛应用，例如电极材料、电致变色材料、金属防腐材料、电磁屏蔽材料、防静电材料、分子器件等，然而，由于无机原料与高分子聚合物的相容性差，导致复合材料很难共混成膜，从而得到的单一有机薄膜的力学性能相对降低。
本发明的目的在于提供一种乙酰化聚酯改性导电薄膜，其采用改性聚酯处理聚苯醚，提高了聚苯醚的成膜性，提高了薄膜成品的力学性能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种乙酰化聚酯改性导电薄膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种乙酰化聚酯改性导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
乙酸酐3-4、催化剂0.01-0.02、甲基丙烯酸甲酯30-40、丙烯酸丁酯10-15、过硫酸铵1-2、聚苯醚170-200、烷基醇酰胺1-2、8-羟基喹啉0.4-1、硅烷偶联剂kh550 2-3、轻质碳酸钙10-13、溶剂300-400。
所述的催化剂为浓度为96-98%的硫酸。
所述的溶剂为二甲基甲酰胺。
一种乙酰化聚酯改性导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取8-羟基喹啉，加入到其重量7-9倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，保温搅拌10-40分钟，加入硅烷偶联剂kh550，超声3-4分钟，得硅烷醇溶液；
（3）取轻质碳酸钙，加入到上述硅烷醇溶液中，搅拌均匀，蒸馏除去乙醇，得氨基碳酸钙；
（4）取乙酸酐、甲基丙烯酸甲酯混合，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，加入催化剂，超声5-10分钟，与丙烯酸丁酯、氨基碳酸钙混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌4-5小时，出料冷却，得改性聚酯溶液；
（5）取烷基醇酰胺，加入到其15-20倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（6）取聚苯醚，加入到上述改性聚酯溶液中，超声1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得聚酯改性聚苯醚；
（7）取上述聚酯改性聚苯醚，加入到上述酰胺溶液中，搅拌均匀，倒入培养皿中，放入真空干燥箱，在70-85℃下真空干燥20-30小时，待膜成型后，放入95-105℃的恒温干燥箱处理1-2小时，揭膜，将膜水洗，常温干燥，即得所述乙酰化聚酯改性导电薄膜。
本发明的优点：
本发明首先采用氨基硅烷处理碳酸钙，采用乙酸酐与甲基丙烯酸甲酯共混，在浓硫酸的催化作用下进行乙酰化改性，将该改性单体在引发剂作用下聚合，在聚合过程中引入氨基碳酸钙，改善了碳酸钙在聚酯间的分散相容性，本发明采用该改性聚酯处理聚苯醚，从而提高了聚苯醚的成膜性，提高了薄膜成品的力学性能，而进提高太阳能电池的耐久性和可靠性。
具体实施方式
实施例1
一种乙酰化聚酯改性导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
乙酸酐3、催化剂0.01、甲基丙烯酸甲酯30、丙烯酸丁酯10、过硫酸铵1、聚苯醚170、烷基醇酰胺1、8-羟基喹啉0.4、硅烷偶联剂kh550 2、轻质碳酸钙10、溶剂300。
所述的催化剂为浓度为96%的硫酸。
所述的溶剂为二甲基甲酰胺。
一种乙酰化聚酯改性导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取8-羟基喹啉，加入到其重量7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60℃，保温搅拌10分钟，加入硅烷偶联剂kh550，超声3分钟，得硅烷醇溶液；
（3）取轻质碳酸钙，加入到上述硅烷醇溶液中，搅拌均匀，蒸馏除去乙醇，得氨基碳酸钙；
（4）取乙酸酐、甲基丙烯酸甲酯混合，加入到混合料重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，加入催化剂，超声5分钟，与丙烯酸丁酯、氨基碳酸钙混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌4小时，出料冷却，得改性聚酯溶液；
（5）取烷基醇酰胺，加入到其15倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（6）取聚苯醚，加入到上述改性聚酯溶液中，超声1小时，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得聚酯改性聚苯醚；
（7）取上述聚酯改性聚苯醚，加入到上述酰胺溶液中，搅拌均匀，倒入培养皿中，放入真空干燥箱，在70℃下真空干燥20小时，待膜成型后，放入95℃的恒温干燥箱处理1-2小时，揭膜，将膜水洗，常温干燥，即得所述乙酰化聚酯改性导电薄膜。
实施例2
一种乙酰化聚酯改性导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
乙酸酐4、催化剂0.02、甲基丙烯酸甲酯40、丙烯酸丁酯15、过硫酸铵2、聚苯醚200、烷基醇酰胺2、8-羟基喹啉1、硅烷偶联剂kh550 3、轻质碳酸钙13、溶剂400。
所述的催化剂为浓度为96-98%的硫酸。
所述的溶剂为二甲基甲酰胺。
一种乙酰化聚酯改性导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取8-羟基喹啉，加入到其重量9倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为65℃，保温搅拌40分钟，加入硅烷偶联剂kh550，超声4分钟，得硅烷醇溶液；
（3）取轻质碳酸钙，加入到上述硅烷醇溶液中，搅拌均匀，蒸馏除去乙醇，得氨基碳酸钙；
（4）取乙酸酐、甲基丙烯酸甲酯混合，加入到混合料重量14倍的去离子水中，搅拌均匀，加入催化剂，超声10分钟，与丙烯酸丁酯、氨基碳酸钙混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为75℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌5小时，出料冷却，得改性聚酯溶液；
（5）取烷基醇酰胺，加入到其20倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（6）取聚苯醚，加入到上述改性聚酯溶液中，超声2小时，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得聚酯改性聚苯醚；
（7）取上述聚酯改性聚苯醚，加入到上述酰胺溶液中，搅拌均匀，倒入培养皿中，放入真空干燥箱，在85℃下真空干燥30小时，待膜成型后，放入105℃的恒温干燥箱处理2小时，揭膜，将膜水洗，常温干燥，即得所述乙酰化聚酯改性导电薄膜。
性能测试：
实施例1的乙酰化聚酯改性导电薄膜
导电率为2.7×10-2Scm-1、机械力学性能27.8Mpa；
实施例2的乙酰化聚酯改性导电薄膜
导电率为6.2×10-2Scm-1、机械力学性能28.4Mpa。

Claims (4)

1.一种乙酰化聚酯改性导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
乙酸酐3-4、催化剂0.01-0.02、甲基丙烯酸甲酯30-40、丙烯酸丁酯10-15、过硫酸铵1-2、聚苯醚170-200、烷基醇酰胺1-2、8-羟基喹啉0.4-1、硅烷偶联剂kh550 2-3、轻质碳酸钙10-13、溶剂300-400；其特征在于，所述轻质碳酸钙采用氨基硅烷处理。
2.根据权利要求1所述一种乙酰化聚酯改性导电薄膜，其特征在于，所述的催化剂为浓度为96-98%的硫酸。
3.根据权利要求1所述一种乙酰化聚酯改性导电薄膜，其特征在于，所述的溶剂为二甲基甲酰胺。
4.一种如权利要求1所述乙酰化聚酯改性导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取8-羟基喹啉，加入到其重量7-9倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，保温搅拌10-40分钟，加入硅烷偶联剂kh550，超声3-4分钟，得硅烷醇溶液；
（3）取轻质碳酸钙，加入到上述硅烷醇溶液中，搅拌均匀，蒸馏除去乙醇，得氨基碳酸钙；
（4）取乙酸酐、甲基丙烯酸甲酯混合，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，加入催化剂，超声5-10分钟，与丙烯酸丁酯、氨基碳酸钙混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70-75℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌4-5小时，出料冷却，得改性聚酯溶液；
（5）取烷基醇酰胺，加入到其15-20倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，得酰胺溶液；
（6）取聚苯醚，加入到上述改性聚酯溶液中，超声1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得聚酯改性聚苯醚；
（7）取上述聚酯改性聚苯醚，加入到上述酰胺溶液中，搅拌均匀，倒入培养皿中，放入真空干燥箱，在70-85℃下真空干燥20-30小时，待膜成型后，放入95-105℃的恒温干燥箱处理1-2小时，揭膜，将膜水洗，常温干燥，即得所述乙酰化聚酯改性导电薄膜。
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