NO174629B - Ledende polymerkompositt og fremgangsmaate for fremstilling av denne - Google Patents
Ledende polymerkompositt og fremgangsmaate for fremstilling av denne Download PDFInfo
- Publication number
- NO174629B NO174629B NO890845A NO890845A NO174629B NO 174629 B NO174629 B NO 174629B NO 890845 A NO890845 A NO 890845A NO 890845 A NO890845 A NO 890845A NO 174629 B NO174629 B NO 174629B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- polymer
- composite
- doped
- poly
- alkylthiophene
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 54
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 title claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 41
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 22
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 19
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 19
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 claims description 9
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 7
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims description 5
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical group Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010096 film blowing Methods 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 claims 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims 1
- 239000002650 laminated plastic Substances 0.000 claims 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229920000280 Poly(3-octylthiophene) Polymers 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 5
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 4
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- WQYWXQCOYRZFAV-UHFFFAOYSA-N 3-octylthiophene Chemical compound CCCCCCCCC=1C=CSC=1 WQYWXQCOYRZFAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N nitromethane Chemical compound C[N+]([O-])=O LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- LVEYOSJUKRVCCF-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(diphenylphosphino)propane Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(C=1C=CC=CC=1)CCCP(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 LVEYOSJUKRVCCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VMKOFRJSULQZRM-UHFFFAOYSA-N 1-bromooctane Chemical compound CCCCCCCCBr VMKOFRJSULQZRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 1
- XCMISAPCWHTVNG-UHFFFAOYSA-N 3-bromothiophene Chemical compound BrC=1C=CSC=1 XCMISAPCWHTVNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Divinylene sulfide Natural products C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N [C].[C] Chemical group [C].[C] IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000003963 dichloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 239000007970 homogeneous dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical group II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004597 plastic additive Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G61/122—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
- C08G61/123—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
- C08G61/126—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one sulfur atom in the ring
-
- 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
- H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
- H01B1/128—Intrinsically conductive polymers comprising six-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polyanilines, polyphenylenes
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en ledende polymerkompositt som "består av en polymermatriks eller et polymer subst r at, en indre ledende, dopet polymer, og eventuelt plastadditiver, og en fremgangsmåte for fremstilling derav.
Indre ledende polymerer kan fremstilles fra organiske polymerer som har lange kjeder av konjugerte dobbelt-bindinger. pi-elektronene i dobbeltbindingene kan forstyrres ved å tilsette visse dopemidler til polymeren, disse er enten elektronakseptorer eller elektrondonorer. Følgelig dannes gap eller ekstra elektroner i polymerkjeden, hvilket gjør det mulig for elektrisk strøm å bevege seg langs den konjugerte kjeden. Ledningsevnen for polymerene kan reguleres, avhengig av dopemiddelkonsentrasjonen, slik at tilnærmet hele ledningsevneområdet fra isolatorer til metaller dekkes. Slike ledende polymerer har mange interessante anvendelser. Polyacetylen, poly-p-fenylen, polypyrrol, polytiofen, og polyanilin er eksempler på slike polymerer.
Ledende polymerer utgjør en materialgruppe hvor det utføres intens forskning verden over. Disse materialene utgjør en mulighet for å erstatte metalledere og —halvledere i mange anvendelser, såsom batterier, lysceller, trykkede kretskort, antistatiske forpakningsmaterialer, og elektromagnetiske interferens (EMI)—avskjerminger. De potensielle fordelene ved ledende polymerer, sammenlignet med metaller, er deres lave vekt, mekaniske egenskaper, stabilitet mot korrosjon, og billigere syntese— og fremstillingsfremgangsmåter. Det skal imidlertid understrekes at bearbeidelsen og stabilitets-egenskapene for de fleste av de indre ledende polymerene ikke i dag gjør det mulig å anvende dem for de nevnte formålene.
Ledende plastkompositter fremstilles vanligvis ved å blande kjønrøk, karbonfibrer, metallpartikler eller metallfibrer med en plastmatriks i smeltet tilstand. I plastkompositter av denne typen er ledningsevnen avhengig av de gjensidige kontaktpunktene mellom fyllstoffpartiklene. Vanligvis er det nødvendig med et veldispergert fyllstoff i et omfang på 10-50 vekt-# for å oppnå godt ledende kompositter. Slike kompositter medfører mange problemer: de mekaniske egenskapene for komposittene blir betydelig dårligere når fyllstoffkonsentra-sjonen øker, ledningsevnen er vanskelig å kontrollere, spesielt innenfor halvleder-området, og homogen dispersjon av fyllstoffet i matriksplasten er vanskelig å oppnå.
Det er antatt at dersom det var mulig å fremstille en homogen plastkompositt bestående av en indre ledende polymer (som ville tjene som lederen) og av en matriksplast (som ville gi kompositten de påkrevede mekaniske egenskapene), ville det være mulig å fremstille en kompositt med overlegne egenskaper sammenlignet med de ovenfor nevnte komposittene.
Ledende kompositter hvori en av komponentene av kompositten er en indre ledende polymer er kjente. Polyacetylen polymeriseres i en polyetylenfilm impregnert med en katalysator [M. E. Calvin og G. E. Wnek, Polym. Commun., 23» (1982), 795].
Polypyrrol kan polymeriseres elektrokjemisk i en plastmatriks, hvorved det oppnås en ledende kompositt hvis mekaniske egenskaper er bedre enn de mekaniske egenskapene for ren polypyrrol (S. E. Lindsey og G. B. Street, Syntetic Metals, 10:67, 1985). Polypyrrol har også vært anvendt som den ledende komponenten i polypyrrol-cellulosekompositter (R. B. Bjørklund og I. Lundstrom, Electronic Materials, bind 13 nr. 1, 1984, s. 211-230, og DE patentpublikasjon 33 21 281). Ved å bringe en pyrrolmonomer eller en anilinmonomer til å diffundere inn i en matrikspolymer, hvoretter den impregnerte matrikspolymeren behandles med et oksydasjonsmiddel såsom jern(III)klorid, FeCl3, oppnås en ledende plastkompositt (US 4.604.427, 1986), hvori polypyrrol eller polyanilin tjener som den elektriske lederen.
I den senere tid er det blitt utviklet substituerte polytiofener som er oppløselige i konvensjonelle organiske opp-løsningsmidler [R.L. Elsenbaumer, G.G. Miller, Y.P. Khanna, E. MacCarthy og R.H. Baughman, Electrochem. Soc., Extended Abst. 85-1 (1985) 118]. Fra EP-publikasjonen 203.438 (1986, Allied Corporation) er det kjent oppløsninger som består av substituert tiofen og et organisk oppløsningsmiddel og som kan anvendes for fremstilling av ledende polymergjenstander, såsom filmer.
Muligheten for at polymerer inneholdende lange, konjugerte karbon-karbonkjeder, såsom substituerte polytiofener, i smeltet tilstand kan blandes med en matriksplast for å fremstille en polymerkompositt som er ledende etter doping, er ikke tidligere kjent.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer følgelig en ledende polymerkompositt som består av en polymermatriks eller et polymersubstrat, en ledende, dopet polymer, og eventuelt additiver for plast, kjennetegnet ved at den indre, ledende, polymeren er et poly(3-alkyl-tiofen) som er dannet i smeltet tilstand og dopet med en elektronakseptor.
Matriksplasten kan være en hvilken som helst termoplast som kan bearbeides i smeltet tilstand og er kompatibel med poly(3-alkyltiofen). Strukturen av den den sistnevnte polymeren må også være slik at blandingen, bearbeidelsen og eventuelt dopingen, kan utføres i nærvær av matrikspolymeren. En kombinasjon hvori matriksplasten er en olefinpolymer eller en olefinkopolymer og den ledende komponenter er poly(3-alkyltiofen) er funnet å være en spesielt fordelaktig polymerkompositt. Kompositten kan bearbeides ved å anvende f.eks. ekstrusjonsstøping, injeksjonsstøping, kompresjons-støping eller filmblåsing.
Oppfinnelsen vedrører videre, ifølge en foretrukket ut-førelsesform, en polymerkompositt hvori poly(3-alkyltiofen) er støpt i smeltet tilstand på substratoverflaten. Oppfinnelsen vedrører videre en fremgangsmåte for fremstilling av en ledende polymerkompositt, hvori en polymermatriks eller et polymersubstrat bringes sammen med en ledende polymer og eventuelt med additiver for plast, og den ledende polymeren dopes med en elektronakseptor, kjennetegnet ved at poly(3-alkyltiofen) formes og/eller bearbeides i smeltet tilstand sammen med polymermatriksen eller polymersubstratet for fremstilling av en endelig kompositt.
Dopingen av polymerkompositten med elektronakseptorer kan utføres enten kjemisk eller elektrokjemisk. Det er fordelaktig å behandle polymerkompositten med et medium som inneholder FeCl3. Mediet kan være et egnet organisk opp-løsningsmiddel, f.eks. nitrometan eller et hvilket som helst annet oppløsningsmiddel eller suspensjonsmedium som ikke har en negativ virkning på dopeprosessen ved, f.eks. oppløsning av poly(3-alkyltiofen). Vanligvis er det mulig å anvende organiske oppløsningsmidler som oppløser det aktuelle saltet og som samtidig sveller opp matriksplasten slik at doping er mulig.
Etter dopingen vaskes den oppnådde filmen ren for overskudd av dopemiddel med et egnet oppløsningsmiddel, fortrinnsvis med oppløsningsmidlet som benyttes ved dopingen, og kompositten tørkes.
Et annet fordelaktig dopemiddel er jod, som benyttes som sådant for å øke ledningsevnen for poly(3-alkyltiofen).
De ledende egenskapene for den dopede polymerkompositten kan reguleres ved å justere dopekonsentrasjonen, dopetidsrommet, temperaturen, og konsentrasjonen av poly(3-alkyltiofen) i kompositten.
EKSEMPLER
1. 3-oktyltiofen "ble fremstilt ifølge EP-203.438, som følger: Den tilsvarende Gringnard's reagens ble fremstilt fra magnesium (tørket, 1,6 mol) og oktylbromid (tørket, 1,5 mol) i dietyleter. Magnesium- og eterkomponenten ble plassert i en reaktor med argonatmosfære, og det argon-behandlede oktylbromidet ble gradvis tilsatt. For å lette oppstartingen av reaksjonen ble en jodkrystall tilsatt.
Konsentrasjonen av den fremstilte reagensen ble bestemt som følger: En 10 ml prøve ble tatt, og den ble tilsatt til 150 ml destillert vann. Indikatoren ble tilsatt, og titrering ble utført med 0,2 M NaOH ved 70"C.
Reagensen ble overført til en annen reaktor (argonatmosfære), hvori 3-brom-tiofen i en molar mengde svarende til konsentrasjonen av reagensen og katalysatoren [diklor[l,3-bis(difenylfosfin)propan]nikkel(II)] ble tilsatt. For å starte reaksjonen ble reaktoren oppvarmet. Blandingen ble oppvarmet ved tilbakeløp i 4 timer. Deretter ble den dannede massen plassert på et sjikt av is, og blandingen ble surgjort med 1,0 N HC1. Blandingen ble vasket med vann i en skilletrakt (tre ganger), med mettet NaHCO (tre ganger), og ble deretter tørket med CaCl2- Blandingen ble destillert, og det oppnådde produktet var 3-oktyltiofen (kokepunkt 255°C, utbytte 65$).
2,5-dijodid-3-oktyltiofen ble fremstilt som følger:
250 ml diklormetan, 0,4 mol av 3-oktyltiofen fremstilt ovenfor, og 0,5 ml jod ble tilsatt til en reaktor (argon-atmosfære). 90 ml av en blanding av nitrogen og vann (1:1) ble langsomt tilsatt, og temperaturen av reaksjonsbland-ingen ble langsomt hevet til 45° C. Blandingen fikk befinne seg ved tilbakeløp i 4,5 timer. Deretter ble reaksjons-blandingen vasket med vann (tre ganger), med 10$ NaOH (tre ganger) og med vann (to ganger). Deretter ble det utført filtrering og rensing i en kolonne (silisiumoksyd + heksan). Det oppnådde produktet var 2,5 dijodid-3-oktyltiofen (utbytte 7356).
Poly(3-oktyltiofen) ble fremstilt som følger:
0,3 mol av 2,5-dijodid-3-oktyltiofen-forbindelsen fremstilt ovenfor, 0,3 mol magnesium og 200 ml tetrahydro-furan (THF) ble plassert i en reaktor og oppvarmet til tilbakeløp i 2 timer. 0,001 ml av katalysatoren [di-klor[l,3-bis(difenylfosfin)propan]nikkel(II)] ble tilsatt. Reaktoren ble avkjølt til 20° C før tilsats av katalysatoren. Temperaturen ble hevet til 70°C, og blandingen ble oppvarmet til tilbakeløp i 20 timer. Det oppnådde produktet ble helt i metanol (1200 ml metanol + 5$ EC1). Blandingen ble blandet i 2 timer. Det ble deretter gjennomført filtrering, vasking med varmt vann og med metanol. Det ble ekstrahert med metanol og tørket i vakuum. Det oppnådde produktet var poly(3-oktyltiofen) (et mørkt brunt pulver, utbytte 95$).
FREMSTILLING AV KOMPOSITTER
2. En Brabender-blander ble anvendt for å fremstille en polymerkompositt som inneholdt poly(3-oktyltiofen)-forbindelsen fremstilt i eksempel 1 i en mengde på 10$, og EVA (Neste Oy produkt "NTR-229") i en mengde på 90$. Blandtemperaturen var 170°C, blandetidsrommet var 10 minutter, og antallet omdreininger var 30 omdr./min. 3. Polymerkompositten fremstilt i eksempel 2 ble formet i smeltet tilstand til et lag ved kompresjonsstøping. Kompresjonsperioden var 5 minutter, temperaturen var 170°C, og trykket 100 bar. 4. Polymerkompositten fremstilt i eksempel 2 ble malt til korn, og en polymerkomposittfilm ble videre fremstilt fra disse ved filmblåsing. Temperaturene av Brabender-sektorene var 150-170°C. Filmtykkelsen var 0,09 mm. 5. Fremgangsmåten var den samme som i eksemplene 2 og 3, men matriksplasten var EBA (Neste Polyeten Ab's produkt "7017" ). 6. Fremgangsmåten var den samme som i eksemplene 2-4, men matriksplasten var Neste Oy's polyetylen "PE-8517".
DOPING
7. Polymerkompositten fremstilt i eksemplene 2 og 3 ble dopet. Kompositten ble neddykket i en konsentrert FeCl3~ nitrometanoppløsning (tørr, argon-atmosfære). Etter én times doping ble det foretatt en vasking i vakuum med nitrometan, og tørking. Konduktiviteten var 0,6 S/cm. 8. Fremgangsmåten var som i eksemplene 2, 3 og 7, men kompositten inneholdt poly(3-oktyltiofen) i en mengde på 5%, og dopetidsrommet var 2 timer. Konduktiviteten var 6- 10"6 S/cm. 9. Fremgangsmåten var som i eksemplene 2, 3, 7 og 8, men kompositten inneholdt poly(3-oktyltiofen) i en mengde på 20%, og dopetidsrommet var 2 minutter. Konduktiviteten var 7- 10"3 S/cm. 10. Fremgangsmåten var som i eksempel 9, og konduktiviteten ble fulgt som en funksjon av dopeperioden (fig. 1). 11. En film av poly(3-oktyltiofen) ble formet i smeltet tilstand (170°C) ved kompresjonsstøping på et substrat (polyetylentereftalat). Dette ble dopet i vakuum ved anvendelse av joddamp. Konduktiviteten var 10 S/cm.
Claims (16)
1.
Ledende polymerkompositt som består av en polymermatriks eller et polymersubstrat, en indre, ledende, dopet polymer, og eventuelt additiver for plast, karakterisert ved at den indre, ledende, polymeren er et poly(3-alkyl-tiofen) som er dannet i smeltet tilstand og dopet med en elektronakseptor.
2.
Polymerkompositt ifølge krav 1, karakterisert ved at den består av en polymermatriks og poly(3-alkyltiofen) som sammen er formet til en homogen kompositt i smeltet tilstand og som deretter er dopet med en elektronakseptor.
3.
Polymerkompositt ifølge krav 2, karakterisert ved at dopemidlet er FeCl3.
4 .
Polymerkompositt ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at den inneholder poly(3-alkyltiof en) i en mengde på 0,1-50 vekt-56.
5 .
Polymerkompositt ifølge et hvilket som helst av kravene 2-4, karakterisert ved at den foreligger i form av et pulver, granulat, film, fiber eller på annen måte formgitt ledende polymerkompositt.
6.
Polymerkompositt ifølge krav 1, karakterisert ved at den er en laminert plastkompositt bestående av et polymersubstrat og dopet poly(3-alkyltiof en) støpt i smeltet tilstand på dens overflate.
7.
Polymerkompositt ifølge krav 6, karakterisert ved at dopemidlet som anvendes for dopingen er jod.
8.
Polymerkompositt ifølge krav 2-7, karakterisert ved at dens konduktivitet ligger i området IO-<10> - 100 S/cm.
9.
Fremgangsmåte for fremstilling av en ledende polymerkompositt, hvori en polymermatriks eller et polymersubstrat bringes sammen med en ledende polymer og eventuelt med additiver for plast, og den ledende polymeren dopes med en elektronakseptor, karakterisert ved at poly(3-alkyltiofen) formes og/eller bearbeides i smeltet tilstand sammen med polymermatriksen eller polymersubstratet for fremstilling av en endelig kompositt.
10.
Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at bearbeidelsen utføres ved kjente plast-bearbeid-elsesfremgangsmåter, såsom ekstrusjonsstøping, injeksjons-støping, kompresjonsstøping eller filmblåsing.
11.
Fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at poly(3-alkyltiofen)-forbindelsen og polymermatriksen formes sammen i smeltet tilstand til en homogen kompositt og deretter dopes med en elektronakseptor.
12.
Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at dopingen utføres ved å omsette kompositten med elektronakseptoren, enten kjemisk eller elektrokjemisk.
13.
Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at dopemidlet er FeCls.
14.
Fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at poly(3-alkyltiofen) støpes i smeltet tilstand på overflaten av et polymersubstrat og deretter dopes med en elektronakseptor.
15 .
Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at dopingen utføres ved å omsette kompositten med elektronakseptoren, enten kjemisk eller elektrokjemisk.
16.
Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at kompositten dopes ved kjemisk omsetning med joddamp.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI873308A FI82702C (fi) | 1987-07-29 | 1987-07-29 | Elledande plastkompositer, som innehaoller poly (3-alkyltiofen) |
| PCT/FI1988/000122 WO1989001015A1 (en) | 1987-07-29 | 1988-07-29 | Conductive plastic composites |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO890845L NO890845L (no) | 1989-02-28 |
| NO890845D0 NO890845D0 (no) | 1989-02-28 |
| NO174629B true NO174629B (no) | 1994-02-28 |
| NO174629C NO174629C (no) | 1994-06-08 |
Family
ID=8524842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO890845A NO174629C (no) | 1987-07-29 | 1989-02-28 | Ledende polymerkompositt og fremgangsmåte for fremstilling av denne |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5151221A (no) |
| EP (1) | EP0324842A1 (no) |
| JP (1) | JPH07734B2 (no) |
| CN (1) | CN1021231C (no) |
| CA (1) | CA1337222C (no) |
| DD (1) | DD282020A5 (no) |
| DK (1) | DK94089A (no) |
| FI (1) | FI82702C (no) |
| LT (1) | LT3244B (no) |
| LV (1) | LV10471B (no) |
| NO (1) | NO174629C (no) |
| RU (1) | RU1836393C (no) |
| WO (1) | WO1989001015A1 (no) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5219492A (en) * | 1987-07-29 | 1993-06-15 | Neste Oy | Conductive plastic composites |
| FI86880C (fi) * | 1989-10-05 | 1992-10-26 | Neste Oy | Elledande plastkomposit, dess anvaendning och framstaellning |
| JPH05506819A (ja) * | 1990-01-24 | 1993-10-07 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア | 導電性ポリマーブレンドおよびその製造方法 |
| FI89377C (fi) * | 1990-03-30 | 1993-09-27 | Neste Oy | Foerfarande foer framstaellning av en elledande polymerprodukt |
| FI90324C (fi) * | 1990-12-14 | 1994-01-25 | Neste Oy | Menetelmä sähköäjohtavan muovituotteen valmistamiseksi |
| FI90325C (fi) * | 1990-12-14 | 1994-01-25 | Neste Oy | Menetelmä sähköäjohtavan muovituotteen valmistamiseksi |
| FI89720C (fi) * | 1991-03-14 | 1993-11-10 | Neste Oy | Framstaellningsfoerfarande foer elledande polymer |
| ATE180594T1 (de) * | 1991-10-08 | 1999-06-15 | Americhem Inc | Verfahren zur herstellung eines eigenleitfähigen polymeren und dieses enthaltende gegenstände aus thermoplastischer polymermischung |
| WO1993023478A1 (en) * | 1992-05-20 | 1993-11-25 | Neste Oy | Electrically conducting liquid-crystal polymer blends and process for the preparation thereof |
| FI91743C (fi) * | 1992-09-15 | 1994-08-10 | Neste Oy | Rikkiä ja fosforia sisältävän prosessijätteen regenerointimenetelmä |
| JP3118103B2 (ja) * | 1992-12-21 | 2000-12-18 | 矢崎総業株式会社 | 電気回路用導電部材、電気回路体及びその製造方法 |
| USH1523H (en) * | 1993-03-08 | 1996-04-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method of making a polymer film having a conductivity gradient along its thickness and polymer film so made |
| US5520852A (en) * | 1994-06-08 | 1996-05-28 | Neste Oy | Processible electrically conducting polyaniline compositions |
| FR2732501B1 (fr) * | 1995-03-28 | 1997-04-30 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication de materiaux a rigidite dielectrique amelioree, et utilisation des materiaux obtenus par ce procede dans la fabrication de cables de transport d'energie |
| JP2001118570A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-27 | Nec Corp | ポリマー二次電池用電極の製造方法 |
| JP3963693B2 (ja) * | 2001-10-15 | 2007-08-22 | 富士通株式会社 | 導電性有機化合物及び電子素子 |
| CN100489028C (zh) * | 2007-05-23 | 2009-05-20 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种高电导率的聚噻吩复合材料及其制备方法 |
| RU2490738C2 (ru) * | 2007-11-27 | 2013-08-20 | Мария СТРЕММЕ | Композитные материалы, включающие внутренне-проводящий полимер, и способ, и устройства |
| DE102010028206A1 (de) | 2010-04-26 | 2011-10-27 | Tesa Se | Optisch durchgängige, tiefziehfähige Elektrode und diese enthaltendes Flächenelement für EL-Folie/-Lampen |
| WO2012020009A1 (de) | 2010-08-13 | 2012-02-16 | Tesa Se | Insbesondere tiefziehfähiges leuchtmittel |
| EP2831323A4 (en) | 2012-03-30 | 2015-11-04 | Univ Washington Ct Commerciali | COMPOSITES INCORPORATING A NETWORK OF CONDUCTIVE POLYMER NANOFIBERS |
| CN111592739A (zh) * | 2018-08-01 | 2020-08-28 | 湖南七纬科技有限公司 | 一种电磁屏蔽塑料的制备方法 |
| CN116199975B (zh) * | 2023-05-06 | 2023-08-01 | 江西亚美达环保再生资源股份有限公司 | 一种聚丙烯改性材料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2527844B1 (fr) * | 1982-06-01 | 1986-01-24 | Thomson Csf | Dispositif electrochromique pouvant servir au stockage d'energie et systeme d'affichage electrochromique |
| DE3321281A1 (de) | 1982-06-22 | 1983-12-22 | ASEA AB, 72183 Västerås | Verfahren zur erhoehung der elektrischen leitfaehigkeit impraegnierbarer materialien |
| EP0145843A3 (en) * | 1983-12-14 | 1987-01-07 | W.R. Grace & Co. | Electrically conductive composites comprising p-doped acetylene having conductive coatings and conjugated aromatic polymers and process therefor |
| DE3419788A1 (de) * | 1984-05-26 | 1985-11-28 | Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt | Copolymere und blends von polymeren mit konjugiertem (pi)-system |
| US4604427A (en) | 1984-12-24 | 1986-08-05 | W. R. Grace & Co. | Method of forming electrically conductive polymer blends |
| DE3510031A1 (de) * | 1985-03-20 | 1986-09-25 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von elektrisch leitfaehigen schaumstoffen |
| EP0203438A1 (en) | 1985-05-31 | 1986-12-03 | Corporation Allied | Solution processible forms of neutral and electrically conductive poly(substituted heterocycles) |
| FI74715C (fi) * | 1985-07-24 | 1988-03-10 | Neste Oy | Elledande polytiofen och foerfarande foer dess framstaellning och anvaendning. |
| CA1306904C (en) * | 1985-10-09 | 1992-09-01 | Tetsumi Suzuki | Electrically conductive material and secondary battery using the electrically conductive material |
| FR2596566B1 (fr) * | 1986-04-01 | 1989-03-10 | Solvay | Polymeres conducteurs derives de 3-alkylthiophenes, procede pour leur fabrication et dispositifs electroconducteurs les contenant |
-
1987
- 1987-07-29 FI FI873308A patent/FI82702C/fi not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-07-28 CA CA000573235A patent/CA1337222C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-07-28 DD DD88318409A patent/DD282020A5/de not_active IP Right Cessation
- 1988-07-29 JP JP63506677A patent/JPH07734B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-29 EP EP88907030A patent/EP0324842A1/en not_active Withdrawn
- 1988-07-29 CN CN88106388A patent/CN1021231C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1988-07-29 WO PCT/FI1988/000122 patent/WO1989001015A1/en not_active Application Discontinuation
-
1989
- 1989-02-28 US US07/316,774 patent/US5151221A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-28 NO NO890845A patent/NO174629C/no unknown
- 1989-02-28 DK DK094089A patent/DK94089A/da not_active Application Discontinuation
- 1989-03-27 RU SU894613763A patent/RU1836393C/ru active
-
1993
- 1993-02-23 LV LVP-93-135A patent/LV10471B/lv unknown
- 1993-03-19 LT LTIP435A patent/LT3244B/lt not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1337222C (en) | 1995-10-03 |
| LT3244B (en) | 1995-04-25 |
| CN1031547A (zh) | 1989-03-08 |
| NO174629C (no) | 1994-06-08 |
| LV10471A (lv) | 1995-02-20 |
| LV10471B (en) | 1996-04-20 |
| FI873308A0 (fi) | 1987-07-29 |
| JPH01503242A (ja) | 1989-11-02 |
| US5151221A (en) | 1992-09-29 |
| RU1836393C (ru) | 1993-08-23 |
| DK94089D0 (da) | 1989-02-28 |
| FI873308A (fi) | 1989-01-30 |
| FI82702B (fi) | 1990-12-31 |
| DK94089A (da) | 1989-02-28 |
| EP0324842A1 (en) | 1989-07-26 |
| NO890845L (no) | 1989-02-28 |
| JPH07734B2 (ja) | 1995-01-11 |
| WO1989001015A1 (en) | 1989-02-09 |
| LTIP435A (en) | 1994-10-25 |
| FI82702C (fi) | 1991-04-10 |
| NO890845D0 (no) | 1989-02-28 |
| CN1021231C (zh) | 1993-06-16 |
| DD282020A5 (de) | 1990-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO174629B (no) | Ledende polymerkompositt og fremgangsmaate for fremstilling av denne | |
| Andersson et al. | Regioselective polymerization of 3-(4-octylphenyl) thiophene with FeCl3 | |
| Chen et al. | Low potential electrochemical syntheses of heteroaromatic conducting polymers in a novel solvent system based on trifluroborate–ethyl ether | |
| Yang et al. | Processable conductive composites of polyaniline/poly (alkyl methacrylate) prepared via an emulsion method | |
| Evans | The electrochemistry of conducting polymers | |
| Ruckenstein et al. | Processable conductive polypyrrole/poly (alkyl methacrylate) composites prepared by an emulsion pathway | |
| US4617353A (en) | Electrically conductive polymer blend | |
| Tanaka et al. | Electrochemical preparation and characterization of poly (2, 5‐thiophenediyl) | |
| FI86880C (fi) | Elledande plastkomposit, dess anvaendning och framstaellning | |
| Lee et al. | Preparation and properties of conducting polypyrrole-sulfonated polycarbonate composites | |
| US5219492A (en) | Conductive plastic composites | |
| Yang et al. | Polypyrrole—polypropylene composite films: preparation and properties | |
| Wang et al. | Synthesis and Characterization of New Triarylamine‐Based Polymers | |
| JP5608443B2 (ja) | 導電性組成物 | |
| Masuda et al. | Electrochemical polymerization of 3-dodecylthiophene: effect of current density and film thickness | |
| NO311275B1 (no) | Fremgangsmåte for fremstilling av forbedret dielektrisk fasthetsmateriale og anvendelse derav | |
| AU607537B2 (en) | Conductive plastic composites | |
| Ruiz et al. | The effect of structural modification on the physical and electronic properties of polythiophenes | |
| Gadient et al. | An in depth study of solvent effects on yield and average molecular weight in poly (3-hexylthiophene) | |
| Pistillo et al. | PRAP-CVD: A Novel Technique to Deposit Intrinsically Conductive Polymers | |
| Teja et al. | In Situ Blending of Electrically Conducting Polymers in Supercritical Carbon Dioxide | |
| Yin et al. | Conducting composite films based on polypyrrole and crosslinked poly (methyl acrylate-co-hydroxyethyl acrylate) | |
| JP3403430B2 (ja) | 高導電性高分子成形体の製造方法 | |
| Yang et al. | 1.4 Processable Conductive | |
| Yang et al. | 1.4 Processable Conductive Composites of Polyaniline/Poly (alkyl methacrylate) Prepared via |