CN113345620B - 一种均相导电高分子溶液及其制备方法 - Google Patents
一种均相导电高分子溶液及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113345620B CN113345620B CN202110558423.5A CN202110558423A CN113345620B CN 113345620 B CN113345620 B CN 113345620B CN 202110558423 A CN202110558423 A CN 202110558423A CN 113345620 B CN113345620 B CN 113345620B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sulfolane
- homogeneous
- parts
- conductive polymer
- polymer solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
- H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
- C09D11/033—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the solvent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/02—Printing inks
- C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
- C09D11/102—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/52—Electrically conductive inks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2365/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
- C08J2379/02—Polyamines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
- C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供一种均相导电高分子溶液及其制备方法，该均相导电高分子溶液，主要由下述组分所构成：聚合物单体、聚合引发剂和掺杂剂，以及二甲基亚砜或环丁砜或二甲基环丁砜或3‑甲基环丁砜。本发明是以吡咯、苯胺、噻吩为聚合物单体；并指定选择了二甲基亚砜，环丁砜、二甲基环丁砜、3‑甲基环丁砜中任意一种在作为溶剂的同时，与聚合物通过氢键作用形成均相的高分子导电溶液；还研究证实了当限定以碘为掺杂剂时，该均相导电高分子溶液为高分子型导电，而非离子型导电。本发明所提供的均相导电高分子溶液具有良好的导电率及稳定性，能够长期进行稳定的存储。
Description
技术领域
本发明属于导电高分子溶液技术领域，涉及一种均相导电高分子溶液及其制备方法。
背景技术
大多数高分子由于具有较高的体积电阻，常常被用作绝缘材料。但研究发现如果高分子中结构中含有大共轭π键，分子轨道重叠发生离域，在有外电场作用下电子就会脱离从而形成电流。由这类研究发现所提出的导电高分子材料既有金属和无机半导体的电学和光学性能，又有聚合物的柔韧性和可加工性，还具有电化学氧化还原活性，因此在一些领域具有较好的应用前景，比如抗静电电涂料、电磁波屏蔽干扰材料、微波吸收材料、透明和半透明导电膜等。
通常地，含有大共轭π键的导电聚合物包括聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等。这些聚合物本身的导电性都并不好，但是在经过氧化剂、还原剂掺杂、电化学氧化还原掺杂、光掺杂或电荷注入掺杂等方式掺杂后，导电性大幅提升，甚至可以达到金属的导电率。
但是在相关研究过程中，人们发现这类含有大共轭π键的聚合物，分子中含有共轭双键或者苯环结构，刚性较强，呈现难熔、不溶的特点，在水或者有机溶剂中或者共溶剂中以分散液的状态存在，一般难以得到均相的导电溶液。而非均相的导电溶液在生产使用过程中容易出现非均相液体体系的常见缺陷，尤其是在存储过程中稳定性较差，大大限制了其应用效能。
例如，中国台湾省专利TW 201706332 A通过不同的溶剂配和与掺杂剂混合制得了稳定性较为良好得聚苯胺导电液，但是其长时间放置仍然会出现沉淀分层现象。这限制了导电液的可使用时间与应用效果。美国专利US 2008/0152907 A1中叙述了一种制备聚苯胺导电液的方法，但是该方法制备的聚苯胺是以纳米粒子分散在溶液中，仍然不是均相的导电液，不能长期的稳定储存。
经检索，目前公开的研究报道中，未见针对导电高分子溶液在均相方面的制备研究；因此，若有一种均相导电高分子溶液及其制备方法，将极大有利于导电高分子材料的技术发展及应用前景。
发明内容
本发明提供一种均相导电高分子溶液及其制备方法，该均相导电高分子溶液是以吡咯、苯胺、噻吩为聚合物单体；并指定选择了二甲基亚砜，环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜在作为溶剂的同时，与聚合物通过氢键作用形成均相的高分子导电溶液；还研究证实了当限定以碘为掺杂剂时，该均相导电高分子溶液为高分子型导电，而非离子型导电。本发明所提供的均相导电高分子溶液具有良好的导电率及稳定性，能够长期进行稳定的存储。
为实现上述目的，本发明是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。
一种均相导电高分子溶液，主要由下述组分所构成：聚合物单体、聚合引发剂和掺杂剂，以及二甲基亚砜或环丁砜或二甲基环丁砜或3-甲基环丁砜；
其中，聚合物单体包括吡咯、苯胺、噻吩其中任意一种；掺杂剂为碘；
其中，所述二甲基亚砜、环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜的含水率不高于0.01％。
进一步地，所述均相导电高分子溶液，按重量份数计，主要由以下组分所构成：
其中，聚合物单体包括吡咯、苯胺、噻吩其中任意一种；
环丁砜类试剂为环丁砜或二甲基环丁砜或3-甲基环丁砜；
掺杂剂为碘；
其中，所述二甲基亚砜、环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜的含水率不高于0.01％。
通常而言，所述聚合引发剂是根据聚合物单体的选择，从而从本领域现有技术中选择与该聚合物单体适配的聚合引发剂。为了更好地说明本发明，并提供一种优选的技术方案供以参考，当所述聚合物单体选择为吡咯时，聚合引发剂包括氯化铁、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈其中任意一种。
值得重点说明的是，所述二甲基亚砜、环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜的含水率不高于0.01％，经本发明的发明人试验证实，当二甲基亚砜、环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜的含水率大于等于0.1％时，最终制备所得的导电高分子溶液不具备均相特性。
上述发现，以聚吡咯在二甲基亚砜中的均相导电液为例进行原理的解释，其他聚合物单体所构成的聚噻吩、聚苯胺均相导电液与溶剂的作用原理均同此。
这是因为当水的含量较低时，聚吡咯分子链周围都被二甲基亚砜包围，二甲基亚砜分子中的S＝O基团与吡咯的-NH-基团之间形成氢键；这种氢键的生成使得聚吡咯分子链在二甲基亚砜中各个方向所受的力相等，这样聚吡咯分子链就可以稳定的分散在二甲基亚砜中，从而聚吡咯分子链不发生团聚，形成均相高分子导电液。注意的是，当使用已开封或在一定时间内接触过空气的二甲基亚砜、环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜试剂时，上述试剂通常已受潮使得其含水率大于0.1％，使得最终制备所得的导电高分子溶液不具备均相特性。
本发明的主要发明点主要在于：本发明的发明人在研发中偶然发现，在将含水率不高于0.01％的二甲基亚砜作为溶剂制备聚吡咯导电高分子溶液时，所得导电高分子溶液为均相溶液，具有良好的稳定性。通过后续研究与实验，确定了在该均相导电高分子溶液中，二甲基亚砜不仅具有溶剂的作用，同时还能与聚吡咯通过氢键作用形成均相溶液体系。
如说明书附图1所示，中间长链为聚吡咯分子链，周围为二甲基亚砜分子。在含水率不高于0.01％的二甲基亚砜中，当聚吡咯分子链形成后其周围被二甲基亚砜所包围；二甲基亚砜分子中的S＝O基团与聚吡咯的-NH-基团之间形成氢键，聚吡咯分子各个方向受力比较均衡。但是二甲基亚砜比较容易吸水，当其有较多的水分存在时(含水率≥0.1％)，水分子与二甲基亚砜争相和聚吡咯分子链中的S＝O基团形成氢键，这使得聚吡咯各个方向受力不均衡，进而聚吡咯分子链形成团聚沉淀，从而使得制备所得的导电高分子溶液不具备均相特性。
同样地，上述原理也适用于聚苯胺与聚噻吩，聚苯胺是苯胺的N-H键与二甲基亚砜分子中的S＝O键形成氢键进而形成均相导电液；聚噻吩为噻吩中的-S-键与二甲基亚砜中的S＝O形成氢键进而形成均相导电液。
在针对上述偶然发现的进一步试验研究后，发明人还发现，基于实验事实，环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜具有同样的技术效果，其技术原理和含水率条件限制也与二甲基亚砜一致。但是值得重点强调的是，并非是所有与二甲基亚砜、环丁砜结构相似的有机试剂尤其是砜、亚砜类有机试剂都具有同样的效果。例如，用氯化亚砜替代二甲基亚砜，制备所得的导电高分子溶液不具备均相特性，推测认为原因可能是氯化亚砜活性太高，在该溶剂中进行导电高分子的聚合时，导电高分子单体和该溶剂急剧反应，导致不能形成均相高分子导电液；又例如，用2-羟乙基甲砜替代二甲基亚砜，其化学结构近似于二甲基亚砜，但制备所得的导电高分子溶液同样不具备均相特性，目前尚未知晓其原因，也侧面印证说明了上述发明原理并非是形成均相导电高分子溶液的唯一要素。
因此，本发明基于实验事实的实事求是原则，仅对经过了实验验证的二甲基亚砜和环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜进行限定。
还值得重点说明的是，经本发明的发明人研究证实，本发明所述均相导电高分子溶液中所使用的掺杂剂，若选择本领域公开报道的常规掺杂剂，例如十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、对甲苯磺酸、对甲苯磺酸钠、无水乙酸钠、聚苯乙烯磺酸钠等含有金属离子的掺杂剂，其制备所得的导电高分子溶液虽然同样是均相的，但是测试其导电率时发现其表现为离子型导电机制，并且其中的金属离子大幅掩盖了大共轭π键的导电性能，不能体现出高分子导电特性。因此，为保障其为高分子型导电，而非离子型导电，经本发明的发明人通过实验验证，限定了以碘为掺杂剂的选择。
还值得说明的是，通常情况下，本领域技术人员在知晓了上述组分后，可根据本领域公知常识或所公开的现有技术，确定上述组分的添加比例，并制备得到与本发明所述一致的均相导电高分子溶液。例如，可参考技术文献《化学氧化法制备聚吡咯的最优条件摸索》、《导电聚苯胺的合成》、《Characteristics of conductivity－improved polypyrrolefilms via different procedures》《化学氧化聚合法制备聚噻吩及其表征》所公开的工艺方法进行制备。
本发明还提供上述均相导电高分子溶液的制备方法作为优选和参考，注意的是，本发明的发明点主要在于发现并限定了上述均相导电高分子溶液的组分，从而赋予了导电高分子溶液均相的特性，其制备方法并非具有唯一性。
一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
其中，聚合物单体包括吡咯、苯胺、噻吩其中任意一种；
环丁砜类试剂为环丁砜或二甲基环丁砜或3-甲基环丁砜；
掺杂剂为碘；
其中，所述二甲基亚砜、环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜的含水率不高于0.01％；
(2)将聚合物单体添加入二甲基亚砜或环丁砜类试剂中并搅拌均匀，然后加入聚合引发剂在20～80℃温度条件下聚合反应3～8h，时间到达后，再加入掺杂剂并搅拌反应0.5～1h，即得均相导电高分子溶液。
上述制备方法非唯一，还可为按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
其中，聚合物单体包括吡咯、苯胺、噻吩其中任意一种；
环丁砜类试剂为环丁砜或二甲基环丁砜或3-甲基环丁砜；
掺杂剂为碘；
其中，所述二甲基亚砜、环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜的含水率不高于0.01％；
(2)将掺杂剂添加入二甲基亚砜或环丁砜类试剂中并搅拌均匀，然后加入聚合物单体和聚合引发剂并搅拌均匀，再于20～80℃温度条件下聚合反应3～8h，即得均相导电高分子溶液。
通常地，步骤(2)中所述搅拌均匀，可通过肉眼观察混合溶液内不出现明显的沉降颗粒后即可，在实际实验经验中，通常可参考所选用的聚合物单体、聚合引发剂和掺杂剂在有机溶液中溶解系数，选择适宜搅拌方式及搅拌时间。为了更好地说明本发明，并提供一种优选技术方案供以参考：在实验室环境条件下，当聚合物单体选择为吡咯时，添加入二甲基亚砜中时，以200～300r/min速率条件搅拌5～10min即可；当聚合引发剂选择为偶氮二异丁腈时，添加入二甲基亚砜中时，以200～300r/min速率条件搅拌5～10min即可；当掺杂剂选择为碘时，添加入二甲基亚砜中时，以200～300r/min速率条件搅拌5～10min即可。
通常地，除所述组分外，本发明还可添加其它现有技术公知的助剂，但前提是，所选用的助剂需能够完全溶于上述的二甲基亚砜或环丁砜类试剂中，且不会改变所得均相导电高分子溶液的高分子型导电机制，以及这些助剂对本发明的目的实现以及对本发明优良效果的取得不得造成不利影响。
经测定，未经掺杂的聚吡咯均相导电高分子溶液，其导电率约为10-5S·cm-1,按照本发明所提供的优选技术方案制备，经过碘掺杂后其导电率最高可达10-1S·cm-1。
将本发明其中一种优选技术方案制备所得均相高分子导电溶液密封常温储存18个月后取样，通过TEM测试发现该溶液中未见颗粒，其导电率无变化，仍表现出均相特性。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明所提供的均相导电高分子溶液表现出高稳定性的均相特性，在未来应用中有望应用于液体电缆、印刷电子用导电墨水、电路板用导电液、电池用导电剂、导电膜等方面。
2、本发明通过偶然发现与进一步研究试验，确定了二甲基亚砜和环丁砜的限制条件以及形成均相导电高分子溶液的部分机理，为今后针对均相导电高分子类材料的研究提供了奠基。
3、本发明工艺步骤简单，制备所得均相高分子导电溶液能够长期进行稳定的存储。
说明书附图
图1为本发明均相导电高分子溶液的均相原理示意图。
图2为本发明实施例1制备所得均相高分子导电溶液TEM测试图(左)，对比例1制备所得导电溶液TEM测试图(中)，以及实施例1制备所得均相高分子导电溶液实物照片(右)。通过TEM测试图可明显看出，实施例1在二甲基亚砜含水率低于0.01％条件下所制备得到的均相高分子导电溶液(左图)中看不到任何团聚出现，证明该溶液为均相溶液；而对比例1在二甲基亚砜含水率为0.1％的导电溶液(右图)中，看到有团聚出现，证明该溶液为非均相溶液。
图3为本发明实施例1制备所得均相高分子导电溶液封常温储存18个月后取样TEM测试图(200nm标尺)。通过TEM测试图可明显看出，经过长期储存后的均相高分子导电溶液中看不到任何团聚出现，证明该溶液仍为均相溶液。
图4为本发明实施例1制备所得均相高分子导电溶液封常温储存18个月后取样TEM测试图(20nm标尺)。通过TEM测试图可明显看出，经过长期储存后的均相高分子导电溶液中看不到任何团聚出现，证明该溶液仍为均相溶液。
图5为本发明在进行TEM测试时的照片。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。值得指出的是，给出的实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍应属于本发明保护范围。
下述实施例及对比例1所用药品及仪器来源及规格如下表：
| 药品与仪器 | 来源 | 含水率或型号 |
| 二甲基亚砜 | 成都市科龙化工试剂厂 | ≤0.01％ |
| 环丁砜 | 成都市科龙化工试剂厂 | ≤0.01％ |
| 二甲基环丁砜 | 西亚化学科技有限公司 | ≤0.01％ |
| 3-甲基环丁砜 | 上海麦克林科技有限公司 | ≤0.01％ |
| 吡咯 | 华夏试剂有限公司 | AR |
| 苯胺 | 华夏试剂有限公司 | AR |
| 噻吩 | 华夏试剂有限公司 | AR |
| 透射电镜 | 四川大学分析测试中心 | Tecnai G2F20 S-TWIN |
| 导电率仪 | 上海仪电科学仪器有限公司 | DDS-11A |
导电率测试方法：将导电液倒入小瓶内，将导电率仪电极探头伸入小瓶内，液面需淹没探头，在25℃条件下测试。导电率仪显示数字就是该导电溶液的导电率值。
实施例1
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将30份吡咯单体添加入100份二甲基亚砜中并搅拌均匀，然后加入4份偶氮二异丁腈在60℃温度条件下聚合反应8h，时间到达后，再加入30份碘并搅拌反应0.5h，即得均相导电高分子溶液。
制备所得均相导电高分子溶液经测试，导电率为0.1S·cm-1；
制备所得均相高分子导电溶液密封常温储存18个月后取样，通过TEM测试发现该溶液中未见颗粒，其导电率无变化，仍表现出均相特性。
实施例2
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将30份碘添加入100份环丁砜中并搅拌均匀，然后加入10份吡咯单体和1份偶氮二异丁腈并搅拌均匀，再于60℃温度条件下聚合反应8h，即得均相导电高分子溶液。
制备所得均相导电高分子溶液经测试，导电率为0.05S·cm-1；
制备所得均相高分子导电溶液密封常温储存18个月后取样，通过TEM测试发现该溶液中未见颗粒，其导电率无变化，仍表现出均相特性。
实施例3
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将10份吡咯单体添加入100份二甲基亚砜中并搅拌均匀，然后加入1份氯化铁在25℃条件下聚合反应8h，时间到达后，再加入30份碘并搅拌反应0.5h，即得均相导电高分子溶液。
制备所得均相导电高分子溶液经测试，导电率为0.02S·cm-1；
制备所得均相高分子导电溶液密封常温储存18个月后取样，通过TEM测试发现该溶液中未见颗粒，其导电率无变化，仍表现出均相特性。
实施例4
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将10份碘添加入100份二甲基亚砜中并搅拌均匀，然后加入20份苯胺单体和2份氯化铁并搅拌均匀，再于25℃条件下聚合反应8h，即得均相导电高分子溶液。
制备所得均相导电高分子溶液经测试，导电率为0.08S·cm-1；
制备所得均相高分子导电溶液密封常温储存18个月后取样，通过TEM测试发现该溶液中未见颗粒，其导电率无变化，仍表现出均相特性。
实施例5
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将10份噻吩单体添加入100份二甲基亚砜中并搅拌均匀，然后加入1份氯化铁在25℃条件下聚合反应8h，时间到达后，再加入15份碘并搅拌反应0.5h，即得均相导电高分子溶液。
制备所得均相导电高分子溶液经测试，导电率为0.002S·cm-1；
制备所得均相高分子导电溶液密封常温储存18个月后取样，通过TEM测试发现该溶液中未见颗粒，其导电率无变化，仍表现出均相特性。
实施例6
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将20份碘添加入100份环丁砜中并搅拌均匀，然后加入10份苯胺单体和2份氯化铁并搅拌均匀，再于25℃条件下聚合反应8h，即得均相导电高分子溶液。
制备所得均相导电高分子溶液经测试，导电率为0.05S·cm-1；
制备所得均相高分子导电溶液密封常温储存18个月后取样，通过TEM测试发现该溶液中未见颗粒，其导电率无变化，仍表现出均相特性。
实施例7
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将10份碘添加入100份环丁砜中并搅拌均匀，然后加入10份噻吩单体和1份氯化铁并搅拌均匀，再于25℃条件下聚合反应8h，即得均相导电高分子溶液。
制备所得均相导电高分子溶液经测试，导电率为0.002S·cm-1；
制备所得均相高分子导电溶液密封常温储存18个月后取样，通过TEM测试发现该溶液中未见颗粒，其导电率无变化，仍表现出均相特性。
实施例8
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将25份吡咯单体添加入100份二甲基亚砜中并搅拌均匀，然后加入2份偶氮二异丁腈在80℃温度条件下聚合反应3h，时间到达后，再加入20份碘并搅拌反应1h，即得均相导电高分子溶液。
实施例9
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将20份噻吩单体添加入100份二甲基亚砜中并搅拌均匀，然后加入5份偶氮二异庚腈在60℃温度条件下聚合反应6h，时间到达后，再加入15份碘并搅拌反应1h，即得均相导电高分子溶液。
实施例10
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将30份碘添加入100份环丁砜中并搅拌均匀，然后加入15份吡咯单体和2份偶氮二异丁腈并搅拌均匀，再于80℃温度条件下聚合反应3h，即得均相导电高分子溶液。
实施例11
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将10份吡咯单体添加入100份二甲基亚砜中并搅拌均匀，然后加入3份偶氮二异丁腈在60℃温度条件下聚合反应8h，时间到达后，再加入30份碘并搅拌反应1h，即得均相导电高分子溶液。
实施例12
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将30份吡咯单体添加入100份二甲基亚砜中并搅拌均匀，然后加入3份偶氮二异丁腈在80℃温度条件下聚合反应4h，时间到达后，再加入10份碘并搅拌反应0.5h，即得均相导电高分子溶液。
实施例13
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将30份吡咯单体添加入100份二甲基环丁砜中并搅拌均匀，然后加入3份偶氮二异丁腈在60℃温度条件下聚合反应8h，时间到达后，再加入10份碘并搅拌反应1h，即得均相导电高分子溶液。
实施例14
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将20份噻吩单体添加入100份3-甲基环丁砜中并搅拌均匀，然后加入2份偶氮二异庚腈在60℃温度条件下聚合反应6h，时间到达后，再加入10份碘并搅拌反应1h，即得均相导电高分子溶液。
实施例15
本实施例一种均相导电高分子溶液的制备方法，按重量份数计，包括下述步骤：
(1)按照下述组分进行备料：
(2)将10份碘添加入100份二甲基环丁砜中并搅拌均匀，然后加入20份苯胺单体和2份氯化铁并搅拌均匀，再于50℃条件下聚合反应8h，即得均相导电高分子溶液。
Claims (7)
1.一种均相导电高分子溶液，其特征在于主要由下述组分所构成：
聚合物单体、聚合引发剂和掺杂剂，以及二甲基亚砜或环丁砜或二甲基环丁砜或3-甲基环丁砜；
其中，聚合物单体包括吡咯、苯胺、噻吩其中任意一种；掺杂剂为碘；
其中，所述二甲基亚砜、环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜的含水率不高于0.01 %。
2.根据权利要求1所述均相导电高分子溶液，其特征在于所述均相导电高分子溶液，按重量份数计，主要由以下组分所构成：
聚合物单体 10~30份，
二甲基亚砜或环丁砜类试剂 100份，
聚合引发剂 1~5份，
掺杂剂 10~30份；
其中，聚合物单体包括吡咯、苯胺、噻吩其中任意一种；
环丁砜类试剂为环丁砜或二甲基环丁砜或3-甲基环丁砜；
掺杂剂为碘；
其中，所述二甲基亚砜、环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜的含水率不高于0.01 %。
3.根据权利要求1或2所述均相导电高分子溶液，其特征在于：聚合引发剂包括氯化铁、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈其中任意一种。
4.如权利要求1所述均相导电高分子溶液的制备方法，其特征在于按重量份数计，包括下述步骤：
（1）按照下述组分进行备料：
聚合物单体 10~30份，
二甲基亚砜或环丁砜类试剂 100份，
聚合引发剂 1~5份，
掺杂剂 10~30份；
其中，聚合物单体包括吡咯、苯胺、噻吩其中任意一种；
环丁砜类试剂为环丁砜或二甲基环丁砜或3-甲基环丁砜；
掺杂剂为碘；
其中，所述二甲基亚砜、环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜的含水率不高于0.01 %；
（2）将聚合物单体添加入二甲基亚砜或环丁砜类试剂中并搅拌均匀，然后加入聚合引发剂在20~80℃温度条件下聚合反应3~8h，时间到达后，再加入掺杂剂并搅拌反应0.5~1h，即得均相导电高分子溶液。
5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于：聚合引发剂包括氯化铁、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈其中任意一种。
6.如权利要求1所述均相导电高分子溶液的制备方法，其特征在于按重量份数计，包括下述步骤：
（1）按照下述组分进行备料：
聚合物单体 10~30份，
二甲基亚砜或环丁砜类试剂 100份，
聚合引发剂 1~5份，
掺杂剂 10~30份；
其中，聚合物单体包括吡咯、苯胺、噻吩其中任意一种；
环丁砜类试剂为环丁砜或二甲基环丁砜或3-甲基环丁砜；
掺杂剂为碘；
其中，所述二甲基亚砜、环丁砜、二甲基环丁砜、3-甲基环丁砜的含水率不高于0.01 %；
（2）将掺杂剂添加入二甲基亚砜或环丁砜类试剂中并搅拌均匀，然后加入聚合物单体和聚合引发剂并搅拌均匀，再于20~80℃温度条件下聚合反应3~8h，即得均相导电高分子溶液。
7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于：聚合引发剂包括氯化铁、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈其中任意一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110558423.5A CN113345620B (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种均相导电高分子溶液及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110558423.5A CN113345620B (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种均相导电高分子溶液及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113345620A CN113345620A (zh) | 2021-09-03 |
| CN113345620B true CN113345620B (zh) | 2022-11-04 |
Family
ID=77470633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110558423.5A Active CN113345620B (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种均相导电高分子溶液及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113345620B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101583671A (zh) * | 2007-01-17 | 2009-11-18 | 荒川化学工业株式会社 | 导电高分子/掺杂剂的有机溶剂分散体及含有该分散体的组合物 |
| CN101643547A (zh) * | 2008-08-05 | 2010-02-10 | Nec东金株式会社 | 导电性高分子悬浊液及其制造方法、导电性高分子材料 |
| CN102604087A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-25 | 长春工业大学 | 一种水溶性导电聚苯胺的制备方法 |
| CN106009015A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-10-12 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 导电聚合物薄膜及其制作方法与液晶显示面板 |
| CN107298846A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-27 | 中国人民大学 | 一种弹性导电复合材料及其制备方法 |
| CN108841097A (zh) * | 2013-02-15 | 2018-11-20 | 信越聚合物株式会社 | 导电性高分子分散液及导电性膜 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005048091A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Yamaguchi Technology Licensing Organization Ltd | アニリン系導電性高分子の製造方法とその導電性高分子 |
| JP2005100956A (ja) * | 2003-09-05 | 2005-04-14 | Ube Ind Ltd | ドーパント剤および該ドーパント剤を含む導電性高分子材料ならびに該高分子材料を用いた固体電解コンデンサー |
| JP2009522250A (ja) * | 2005-12-30 | 2009-06-11 | カウンシル オブ サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ | 再生可能資源由来の官能基化ドーパント／導電性ポリアミン材料、混合物及びそれらの製造方法 |
| KR101022206B1 (ko) * | 2008-10-09 | 2011-03-16 | 광 석 서 | 굴절율이 낮은 티오펜계 전도성 고분자 |
| JP5410251B2 (ja) * | 2009-11-26 | 2014-02-05 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 導電性高分子懸濁液およびその製造方法、導電性高分子材料、電解コンデンサ、ならびに固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JP6258142B2 (ja) * | 2014-07-17 | 2018-01-10 | 信越ポリマー株式会社 | 導電性高分子溶液および導電性塗膜 |
-
2021
- 2021-05-21 CN CN202110558423.5A patent/CN113345620B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101583671A (zh) * | 2007-01-17 | 2009-11-18 | 荒川化学工业株式会社 | 导电高分子/掺杂剂的有机溶剂分散体及含有该分散体的组合物 |
| CN101643547A (zh) * | 2008-08-05 | 2010-02-10 | Nec东金株式会社 | 导电性高分子悬浊液及其制造方法、导电性高分子材料 |
| CN102604087A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-25 | 长春工业大学 | 一种水溶性导电聚苯胺的制备方法 |
| CN108841097A (zh) * | 2013-02-15 | 2018-11-20 | 信越聚合物株式会社 | 导电性高分子分散液及导电性膜 |
| CN106009015A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-10-12 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 导电聚合物薄膜及其制作方法与液晶显示面板 |
| CN107298846A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-27 | 中国人民大学 | 一种弹性导电复合材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113345620A (zh) | 2021-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bhandari | Polyaniline: structure and properties relationship | |
| Dispenza et al. | Electrically conductive hydrogel composites made of polyaniline nanoparticles and poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) | |
| Grillone et al. | Proton polymeric gel electrolyte membranes based on polymethylmethacrylate | |
| US20130171338A1 (en) | Conductive polymer, synthesis method thereof, and electroactive electrode covered with said conductive polymer | |
| Wang et al. | Direct electrosynthesis of poly-o-phenylenediamine bulk materials for supercapacitor application | |
| CN109251326B (zh) | 水相分散性良好的导电高分子聚合物纳米颗粒的制备方法 | |
| Du et al. | Ameliorating structural and electrochemical properties of traditional poly-dioxolane electrolytes via integrated design of ultra-stable network for solid-state batteries | |
| Srinivasan et al. | Infrared Spectra: Useful technique to identify the conductivity level of emeraldine form of polyaniline and indication of conductivity measurement either two or four probe technique | |
| Wang et al. | Conductive polyaniline composite films from aqueous dispersion: Performance enhancement by multi-walled carbon nanotube | |
| Ullah et al. | Ternary composites of polyaniline with polyvinyl alcohol and Cu by inverse emulsion polymerization: A comparative study | |
| CN107189083B (zh) | 导电聚合物pedot有机分散体系及其制备方法 | |
| JP2005272840A (ja) | 電気伝導度の優れたポリアニリン及びその製造方法 | |
| Muthusamy et al. | High efficient corrosion inhibitor of water‐soluble polypyrrole–sulfonated melamine formaldehyde nanocomposites for 316 L stainless steel | |
| CN113345620B (zh) | 一种均相导电高分子溶液及其制备方法 | |
| CN107880161B (zh) | 一种可光交联稳定化的超支化自由基聚合物及其制备方法和应用 | |
| CN107840956A (zh) | 一种溶胶型聚苯胺导电薄膜及其制备方法 | |
| Zou et al. | Electropolymerization in a novel proton functionalized room temperature ionic liquid anilinium acetate | |
| CN107446132B (zh) | 聚苯胺纳米材料的制备方法 | |
| Gong et al. | Self‐Doped Oligoaniline Electrochromic Devices: Fabrication and Effect of the Oligoaniline Molecular Architecture | |
| Gupta et al. | Processible polyacid doped polyaniline composites: Application for charge storage devices | |
| Aşkın et al. | Synthesis and characterization of highly conductive poly (indole-4-aminoquinaldine) copolymer | |
| Mi et al. | Inorganic-polymer hydrogel electrolyte enabling aqueous Zn-ions batteries | |
| Jeong et al. | Physicochemical properties of electrochemically prepared polypyrrole perchlorate | |
| JP5999370B2 (ja) | ゲル電解質 | |
| Sharma et al. | A review on polyaniline and its composites: from synthesis to properties and progressive applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |