DE3614279A1 - Verbundwerkstoffe aus leitfaehigen polymeren und anorganischen bindemitteln - Google Patents
Verbundwerkstoffe aus leitfaehigen polymeren und anorganischen bindemittelnInfo
- Publication number
- DE3614279A1 DE3614279A1 DE19863614279 DE3614279A DE3614279A1 DE 3614279 A1 DE3614279 A1 DE 3614279A1 DE 19863614279 DE19863614279 DE 19863614279 DE 3614279 A DE3614279 A DE 3614279A DE 3614279 A1 DE3614279 A1 DE 3614279A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrically conductive
- polymers
- composite
- composite materials
- conductive polymers
- 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.)
- Withdrawn
Links
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
- H01B1/14—Conductive material dispersed in non-conductive inorganic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft Verbundwerkstoffe aus elektrisch leitfähigen
Materialien und anorganischen Bindemitteln.
Leitfähige Polymere, die konjugierte Doppelbindungen enthalten, sind
bekannt. So kann z. B. Acetylen oder Acetylenverbindungen unter Einwirkung
bestimmter Ziegler-Katalysatoren polymerisiert werden. Durch
anschließendes Dotieren, das z. B. elektrochemisch erfolgen kann mit
Elektronenakzeptoren oder Elektronendonatoren können elektrisch leit
fähige Polymere erhalten werden (US-PS 42 04 216 und US-PS 42 22 903).
Elektrisch leitfähige Polymere die durch Polymerisation von 5gliedrigen
Heterocyclen die Pyrrol oder Thiophen erhalten werden, sind z. B. auf den
Arbeiten A. F. Diez et. al. J. C. S. Chem. Comm. 1979, Seite 634 ff und
Seite 845 ff sowie aus der EP-OS 99 984 bekannt. Eine andere Gruppe
elektrisch leitfähiger Polymere sind die leitfähigen Poly-p-phenylene.
Diese können z. B. nach Verfahren erhalten werden wie sie in
J. Am. Chem. Soc. 1985 (1963) 454 ff und in J. Macromol. SCI. C5 (1971)
Seite 295 ff beschrieben sind.
Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung war es Verbundwerkstoffe
aus elektrisch leitfähigen Materialien und anorganischen Bindemitteln
aufzuzeigen.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe gelöst wird durch Verbundwerk
stoffe, die als elektrisch leitfähiges Material ein p- oder n-dotiertes
elektrisch leitfähiges Polymeres enthalten, das konjugierte Doppel
bindungen enthält und eine kohärente Phase bildet.
Derartige Verbundwerkstoffe können vorzugsweise als Heizelemente,
Abschirmmaterialien oder als Sonden Verwendung finden.
Von den Polymeren die konjugierte Doppelbindungen enthalten, eignen sich
insbesondere solche Polymere, die durch elektrochemische Polymerisation
von Verbindungen aus der Klasse der 5gliedrigen heterocyclischen
Verbindungen mit konjugierten π-Elektronensystem erhalten werden, die
Stickstoff oder Schwefel als Hetereoatom enthalten. Vorteilhaft sind
Polymerisate aus der Klasse der Pyrrole und Thiophene. In Frage kommen
auch substituierte Pyrrole, wie n-Alkypyrrole oder Monoalkyle oder
Dihalogen substituierte Pyrrole. Verbindungen aus der Klasse der
Thiophene sind neben Thiophene selbst das 2-, oder das 3-, Methyltiophen
oder das 2,3-Diethylthiophen. Die Verbindungen können auch zusammen mit
anderen copolymerisierbaren Verbindungen Diazol oder Ocazol copoly
merisiert werden. Die Herstellung der Polymerisate erfolgt nach den
bekannten Verfahren die oben zitiert sind. Die Polymerisation wird also
vorteilhaft durch anodische Oxidation in einem Elektrolythlösungsmittel
vorgenommen, das Leitsalze enthält. Man erhält Copolymerisate worin die
Leitsalzanionen gebunden sind, man spricht von p-dotierten leitfähigen
Polymeren.
Auf gleicher Weise lassen sich die Polymere des Acetylens herstellen.
Die Herstellungsweise ist in der oben genannten Literatur beschrieben.
Vorteilhaft sind solche Acetylenpolymere die in EP 88 301 bzw. im
Synthetic Metals 5 (1982) S. 51 beschrieben sind. Besonders geeignet sind
gereckte Polymere. Außerdem eignen sich elektrisch leitfähige Polymere,
wie Poly-p-phenylene.
Die elektrisch leitfähigen Polymeren sind z. B. mit Leitsalzionen wie
I-, C104 -, AsF6 - p-dotiert oder mit Li⁺, Na⁺, K⁺ oder Erdalkalikationen
n-dotiert. Die Dotierung kann elektrochemisch oder chemisch erfolgen.
Für die Herstellung der Verbundwerkstoffe werden anorganische Bindemittel
verwendet. So können z. B. unhydraulische Bindemittel wie Gips, Sorel
zement oder Magnesiabinder Verwendung finden. Vorteilhaft verwendet man
hydraulische Bindemittel wie Zement, Kalk oder Wasserglas oder andere
Silikate, sowie Borate, Vanadate, Titanate, Ferate, Cuprate oder Molyb
date. Ferner kommen Salze, Selen, Schwefel oder Silizium in Frage. Über
Bindemittel und Zement finden sich nähere Angaben in Römpps Chemie
Lexikon, 7. Auflage, Seite 366 und 3967.
Bei der Herstellung der Verbundwerkstoffe ist dafür Sorge zu leisten, daß
das elektrisch leitfähige Polymere eine kohärente Phase bildet. Das heißt, daß
die Anteile des Polymeren untereinander in Berührung stehen, so daß eine
Leitfähigkeit möglich ist. Kohärente Phasen bilden z. B. Folien, Fäden
oder Drähte, es können aber auch gepreßte Formkörper aus feinpulvrigen
Polymeren Verwendung finden. Weiterhin ist es möglich, Gewirke, Gewebe
oder ungeordnet geschüttete Schichten von faserigen Polymeren zu ver
wenden. Weiterhin kommen in Frage: poröse Materialien wie Membranen mit
offenen Zellen oder Vliese. So ist es möglich Verbundwerkstoffe herzu
stellen die eine flächige Ausdehnung haben und worin das elektrisch leit
fähige Polymere als Kernschicht enthalten ist. Es ist aber auch möglich
Verbundwerkstoffe herzustellen, die lediglich aus zwei Schichten, nämlich
dem Polymeren und dem Bindemittel bestehen. Weiterhin können vielfach
schichtige Verbundwerkstoffe hergestellt werden. Man kann aber auch Ver
bundwerkstoffe herstellen, die eine Längsausdehnung haben, deren Viel
faches der Querausdehnung betrifft. So können dies z. B. Bänder, Kabel
oder Seile sein, die mit dem anorganischen Mittel umgeben sind.
Die Herstellungsbedingungen richten sich je nach dem verwendeten anorga
nischen Bindemittel. Es ist dabei zu beachten, daß bei der Herstellung
Temperaturen nicht überschritten werden, bei denen es zu einer Schädigung
des Polymeren kommen kann. Der Anteil des elektrisch leitfähigen Poly
meren in Verbundwerkstoff beträgt auf 1 Teil Bindemittel 0,001 bis 0,1,
vorteilhaft 0,001 bis 0,1 Teile.
Wie bereits oben erwähnt, können die Verbundwerkstoffe als Sonden
Abschirmmaterialien oder Heizelemente Verwendung finden. Sie können aber
auch als elektrische Steuerelemente oder als Elektroden eingesetzt
werden.
Eine Polyacetylenfolie von 5 µm Dicke die nach EP 88 301 hergestellt ist,
wird für die Dauer von 30 Min. mit einer jodenthaltenden Tetrachlor
kohlenstofflösung bei 23°C behandelt. Die so dotierte Folie hat eine
Leitfähigkeit von 2500 S/cm. Die dotierte Folie wird zwischen 2 Platten aus
Kaliumbromid gelegt, die eine Dicke von 3 mm haben und bei 300 bar ver
preßt.
Analog wird die zu behandelnde Acetylenfolie zwischen Glasplatten von
3 mm Dicke gelegt und bei 300 bar und einer Temperatur von 750°C
verpreßt.
Die so erhaltenen Verbundstoffe können beispielsweise als Sonden Verwen
dung finden.
Eine Polyacetylenfolie deren Dotierung in Beispiel 1 beschrieben ist,
wird in Wasserglaslösung eingelegt aus der Lösung entnommen und bei 50°C
und einem Druck von 0,13 hPa gehärtet. Es bildet ein Verbundstoff aus in
dem ein Polyacetylenfilm aus gehärtetem Wasserglas eingebettet ist.
Dieser Verbundstoff kann als Steuerelement Verwendung finden.
Eine Mischung aus 10 Teilen Schwefel und 5 Teilen Polypyrrol, das eine
Leitfähigkeit von 1 S/cm hat und p-dotiert ist in Form von kleinen
Teilchen mit einem Durchmesser von 0,1 mm vorliegt wird bei einem Druck
von 30 bar verpreßt. Es wird ein Preßkörper erhalten in dem die Poly
polyrrolteilchen in dem Schwefel eingebettet sind und eine kohärente
Phase bilden. Ein derartiger Preßkörper kann als Sonde Verwendung finden.
Es werden Teilchen eines Durchmessers von 1-2 mm verwendet, die aus
Polypyrrol bestehen, das auf Graphitteilchen abgeschieden ist. Die Leit
fähigkeit dieser Teilchen beträgt 1 S/cm. Die Teilchen werden mit Zement
und Wasser im Verhältnis 1 : 1 : 3 gemischt. Man läßt die Mischung für die
Dauer von 3 Tagen bei 25°C aushärten. Der Anteil von Polypyrrol in dem
Verbundstoff beträgt 20 Gew.-%. Die Polypyrrolteilchen bilden eine
kohärente Phase.
In gleicher Weise werden Polypyrrolfasern eingelagert, die einen Durch
messer von 1 mm Länge von 3 bis 5 mm haben und eine Leitfähigkeit von
2 S/cm besitzen. Es wird ein Verbundstoff erhalten, in dem die Poly
propylenfasern die kohärente Phase bilden.
Es wird ein Polypyrrolfilm mit einer Dicke von 200 µm in einer Zement
mischung eingelegt. Die Mischung wird in Form gebracht, so daß der Film
jeweils mit einer Schicht von 1 cm Zement auf beiden Seiten beschichtet
ist. Man läßt den Zement aushärten und erhält einen Verbundstoff, worin
der Polypyrrolanteil eine Leitfähigkeit von 10-3 S/cm hat.
In analoger Weise wie in Beispiel 4 beschrieben, wird eine Polypropylen
folie in einer Dicke von 200 µm in Gips eingelagert, so daß die Polypropylen
folie beidseitig mit einer Schicht von 5 mm beschichtet ist. Nach dem
Aushärten erhält man einen Verbundstoff. Die Leitfähigkeit der Polypyrrol
folie im Verbundstoff 150 S/cm.
In gleicher Weise kann ein Verbundelement hergestellt werden, daß ein
Polyacetylenfilm enthält, der mit Lithiumanionen n-dotiert ist.
Claims (4)
1. Verbundwerkstoff aus elektrisch leitfähigen Materialien und
anorganischen Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß als
elektrisch leitfähiges Material einen p- oder n-dotiertes elektrisch
leitfähiges Polymere verwendet wird, das konjugierte Doppelbindungen
enthält und eine kohärente Phase bildet.
2. Verbundwerkstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
elektrisch leitfähige Polymere ein Acetylenpolymeres, ein Pyrrol
polymeres oder ein Polyaromat ist.
3. Verwendung der Verbundwerkstoffe nach Patentanspruch 1 und 2 als
Heizelement.
4. Verwendung der Verbundwerkstoffe nach Anspruch 1 oder 2 als Abschirm
material.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863614279 DE3614279A1 (de) | 1986-04-26 | 1986-04-26 | Verbundwerkstoffe aus leitfaehigen polymeren und anorganischen bindemitteln |
US07/035,729 US4780246A (en) | 1986-04-26 | 1987-04-08 | Composites of conductive polymers and inorganic binders |
EP87105756A EP0243830A3 (de) | 1986-04-26 | 1987-04-18 | Verbundwerkstoffe aus leitfähigen polymeren und anorganischen Bindemitteln |
JP62097668A JPS63362A (ja) | 1986-04-26 | 1987-04-22 | 導電性重合体及び無機結合剤からの結合製作材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863614279 DE3614279A1 (de) | 1986-04-26 | 1986-04-26 | Verbundwerkstoffe aus leitfaehigen polymeren und anorganischen bindemitteln |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3614279A1 true DE3614279A1 (de) | 1987-10-29 |
Family
ID=6299663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863614279 Withdrawn DE3614279A1 (de) | 1986-04-26 | 1986-04-26 | Verbundwerkstoffe aus leitfaehigen polymeren und anorganischen bindemitteln |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4780246A (de) |
EP (1) | EP0243830A3 (de) |
JP (1) | JPS63362A (de) |
DE (1) | DE3614279A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19617352C1 (de) * | 1996-04-30 | 1997-10-09 | Fraunhofer Ges Forschung | Elektromagnetische Abschirmmaterialien und Verfahren zu deren Herstellung |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2611338B2 (ja) * | 1988-06-20 | 1997-05-21 | 日本ビクター株式会社 | 導電性高分子材料 |
US5028481A (en) * | 1989-10-16 | 1991-07-02 | Kerr-Mcgee Chemical | Electrically conductive pigmentary composites |
JPH0717364B2 (ja) * | 1990-07-02 | 1995-03-01 | 住友精密工業株式会社 | オゾン発生装置 |
US6455304B1 (en) * | 1994-07-01 | 2002-09-24 | The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma | Hyaluronate synthase gene and uses thereof |
US5868966A (en) | 1995-03-30 | 1999-02-09 | Drexel University | Electroactive inorganic organic hybrid materials |
US6312886B1 (en) | 1996-12-06 | 2001-11-06 | The Secretary Of State For Defence In Her Brittanic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Reaction vessels |
GB9716052D0 (en) | 1996-12-06 | 1997-10-01 | Secr Defence | Reaction vessels |
GB0914758D0 (en) * | 2009-08-24 | 2009-09-30 | Williams Kevin M | A calorifier |
US8288459B2 (en) | 2011-01-18 | 2012-10-16 | Empire Technology Development Llc | Corrosion-resistant metal-reinforced composites |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4222903A (en) * | 1978-05-04 | 1980-09-16 | University Patents, Inc. | P-Type electrically conducting doped polyacetylene film and method of preparing same |
US4204216A (en) * | 1978-05-04 | 1980-05-20 | University Patents, Inc. | Electrically conducting doped polyacetylene film exhibiting n-type electrical conductivity and method of preparing same |
US4585581A (en) * | 1981-10-19 | 1986-04-29 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Polymer blends for use in photoelectrochemical cells for conversion of solar energy to electricity |
DE3223544A1 (de) * | 1982-06-24 | 1983-12-29 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Copolymere von pyrrolen, verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung |
DE3316182A1 (de) * | 1983-05-04 | 1984-11-08 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verwendung von pyrrol-polymerisaten als elektrische heizelemente |
US4556860A (en) * | 1984-01-19 | 1985-12-03 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Conductive polymers |
DE3409462A1 (de) * | 1984-03-15 | 1985-09-19 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Elektrisch leitfaehige thermoplastische mischungen aus makromolekularen verbindungen und feinteiligen pyrrolpolymerisaten |
US4617228A (en) * | 1984-09-04 | 1986-10-14 | Rockwell International Corporation | Process for producing electrically conductive composites and composites produced therein |
US4582575A (en) * | 1984-09-04 | 1986-04-15 | Rockwell International Corporation | Electrically conductive composites and method of preparation |
US4680236A (en) * | 1986-02-18 | 1987-07-14 | The Bf Goodrich Company | Electrodeless heterogeneous polypyrrole composite |
-
1986
- 1986-04-26 DE DE19863614279 patent/DE3614279A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-04-08 US US07/035,729 patent/US4780246A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-04-18 EP EP87105756A patent/EP0243830A3/de not_active Withdrawn
- 1987-04-22 JP JP62097668A patent/JPS63362A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19617352C1 (de) * | 1996-04-30 | 1997-10-09 | Fraunhofer Ges Forschung | Elektromagnetische Abschirmmaterialien und Verfahren zu deren Herstellung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0243830A3 (de) | 1988-08-31 |
EP0243830A2 (de) | 1987-11-04 |
JPS63362A (ja) | 1988-01-05 |
US4780246A (en) | 1988-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3459136B1 (de) | Lithiumionenleitendes verbundmaterial, umfassend wenigstens ein polymer und lithiumionenleitende partikel | |
EP0123827B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitfähigen feinteiligen Pyrrolpolymerisaten | |
DE69206638T2 (de) | Ein reversibles Elektrodenmaterial | |
DE69003692T2 (de) | Zusammengesetzte feste Elektrolyte und diese verwendende elektromechanische Einrichtungen. | |
EP3494148B1 (de) | Verwendung thianthrenhaltiger polymere als ladungsspeicher | |
DE3689239T2 (de) | Aus aromatischen Kondensationspolymeren hergestellter poröser Gegenstand mit offenen Poren und seine Anwendung. | |
DE3829541A1 (de) | Blattfoermige elektrode, verfahren zur herstellung derselben und diese enthaltende sekundaerbatterie | |
EP0155383B1 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Langzeitstabilität der elektrischen Leitfähigkeit von Pyrrol-Polymerisaten | |
EP0234432A2 (de) | Verfahren zum Beschichten von Kohlenstoff-Fasern | |
DE3506659A1 (de) | Verbundelektrode | |
DE3614279A1 (de) | Verbundwerkstoffe aus leitfaehigen polymeren und anorganischen bindemitteln | |
EP1194963B1 (de) | Pastöse massen mit nanokristallinen materialien für elektrochemische bauelemente und daraus hergestellte schichten und elektrochemische bauelemente | |
DE69209372T2 (de) | Wiederaufladbare elektrochemische Zelle mit festem Elektrolyt | |
DE2829031A1 (de) | Zelle | |
DE3316182A1 (de) | Verwendung von pyrrol-polymerisaten als elektrische heizelemente | |
DE3615975A1 (de) | Polyaniline, verfahren zu ihrer herstellung und sie enthaltende zellen | |
EP0155382B1 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Langzeitstabilität der elektrischen Leitfähigkeit von Pyrrol-Polymerisaten | |
DE3821885A1 (de) | Verbundmaterialien aus einem traegermaterial und elektrisch leitfaehigen polymerfilmen | |
DE3520980A1 (de) | Verfahren zum aufbringen einer schicht aus elektrisch leitfaehigen polymeren auf andere werkstoffe | |
EP0101894B1 (de) | Verfahren zum Verarbeiten von elektrisch leitfähigen Pyrrol-Polymeren | |
DE2924669C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer porösen Elektrode für Brennstoffzellen | |
EP0237729A1 (de) | Elektrochemisches Sekundärelement mit mindestens einer Polymerelektrode | |
DE3305401A1 (de) | Verfahren zur herstellung von elektrisch leitfaehigen kunststoffen | |
EP0234546B1 (de) | Folien aus elektrisch leitfähigen Polymeren | |
DE69107936T2 (de) | Herstellungsverfahren einer elektronisches leitfähiges Polymer enthaltenden Abschirmung. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |