RU2323228C1 - Способ получения проводящего полианилина - Google Patents
Способ получения проводящего полианилина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2323228C1 RU2323228C1 RU2006127442/04A RU2006127442A RU2323228C1 RU 2323228 C1 RU2323228 C1 RU 2323228C1 RU 2006127442/04 A RU2006127442/04 A RU 2006127442/04A RU 2006127442 A RU2006127442 A RU 2006127442A RU 2323228 C1 RU2323228 C1 RU 2323228C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxidizing agent
- mol
- aniline
- aniline monomer
- polyaniline
- Prior art date
Links
Landscapes
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения проводящего полианилина без добавления какой-либо кислоты в реакцию. Способ заключается в том, что растворяют окислитель в чистом растворителе и при перемешивании добавляют анилиновый мономер по каплям. Далее реакционную смесь выдерживают при температуре от 10°С до 35°С в течение периода времени от 4 часов до 10 часов. Полученный проводящий полианилин осаждают погружением в дистиллированную воду и отделяют. Изобретение позволяет разработать безопасный для окружающей среды некоррозионный способ получения полианилина. 11 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Область техники
Настоящее изобретение касается нового способа получения проводящего полианилина. Более конкретно настоящее изобретение касается простого способа получения проводящего полианилина в некислотной среде.
Уровень техники
Проводящие полимеры получают все более широкое использование в различных электронных и электрических устройствах и областях, таких как датчики, светоизлучающие диоды, антистатики, электромагнитное экранирование и т.д. Среди различных видов проводящих полимеров наиболее широко используется анилин благодаря своей высокой стабильности и технологичности. Синтез полианилина обычно включает полимеризацию анилина в водной кислотной среде при низкой температуре с использованием окислителя и инициатора. Данный способ хорошо освещен в литературе (Ref. Kricheldorf, Handbook of Polymer Synthesis, Pt.B, Marcel Dekker, New York, 1992, p.1390; F. Lux, Polymer, Vol.35, 1994, p.2945, Y. Cao, A. Ndereatta and A.J. Heeger, Polymer, Vol.30, 1989, p.2305). Известный способ осуществляют в водном растворе протонной кислоты, такой как хлористоводородная кислота (1 моль на 1 моль анилина), к которому добавляют окислитель/инициатор в количестве 1:1,2 моль на моль 1 мономера. Полимер получают в виде порошка, который фильтруют, промывают вначале водой, а затем 2М кислотным раствором для введения добавок (присадок) и наконец сушат. Такое получение требует осуществления большого количества стадий и имеет много недостатков, особенно при получении полианилина в широком масштабе. Поскольку среда для полимеризации является высококислотной, необходимы специальные реакторы, обладающие коррозионной стойкостью. Последующие стадии являются трудоемкими, потому что существенным для удаления кислоты является многократное промывание. Во многих случаях возникает необходимость выведения примесей из полимера или его нейтрализация аммиаком. Такой способ становится продолжительным из-за присутствия большого количества кислоты в полимере. Отработанная промывная жидкость также содержит большое количество кислоты и не может быть непосредственно слита. Для устранения упомянутых недостатков необходимо разработать альтернативный способ получения полианилина, более безопасный для окружающей среды, менее коррозионный и пригодный для целей последующей обработке продукта. Среди известных способов отсутствует способ получения проводящего полианилина некислотным способом.
Цели изобретения
Основной целью настоящего изобретения является разработка способа получения проводящего полианилина непосредственно в некислотной/некоррозионной среде.
Сущность изобретения
Соответственно настоящее изобретение касается способа получения проводящего полимера, включающего растворение окислителя в чистом растворителе, добавление анилинового мономера по каплям при перемешивании, выдерживание реакционной смеси при температуре от 10°С до 35°С в течение периода времени от 4 часов до 10 часов, осаждение полимера погружением реакционной смеси в дистиллированную воду и отделение полимера известными способами для получения проводящего полианилина.
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения окислитель содержит оттягивающие электроны группы и выбран из группы, включающей соли щелочных металлов с ионами дихромата, персульфата и перхлората, бензоилпероксид и хлорид железа (3).
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, окислитель используют в количестве от 0,1 моль до 2 моль, предпочтительно - 1,1 моль в расчете на реагент.
Согласно следующему варианту осуществления настоящего изобретения используемый растворитель содержит полярные группы и имеет высокую диэлектрическую постоянную - более 40, а также выбран из таких растворителей, как вода, н-метилпирролидон, диметилсульфоксид, диметилформамид, ацетонитрил и метанол или их смеси.
Согласно другому варианту изобретения используемый мономер представляет собой ароматическое соединение, содержащее азот и выбранное из группы, включающей анилин, замещенный анилин, анизидин, толуидин и их замещенные производные в количестве от 0,01 до 0,5 моль, предпочтительно - от 0,1 до 0,2 моль.
Согласно одному из признаков настоящего изобретения после фильтрации порошка полимера необязательно осуществляют вторичное добавление присадок с использованием протоновых кислот.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение касается способа получения проводящего полимера, включающего растворение окислителя в чистом растворителе, добавление анилинового мономера по каплям при перемешивании, выдерживание реакционной смеси при температуре от 10°С до 35°С в течение периода времени от 4 часов до 10 часов, осаждение полимера погружением реакционной смеси в дистиллированную воду и отделение полимера известными способами для получения проводящего полианилина. Окислитель содержит оттягивающие электроны (электроноакцепторные) группы и выбран из группы, включающей соли щелочных металлов с ионами дихромата, персульфата и перхлората, бензоилпероксид и хлорид железа (3). Окислитель используют в количестве от 0,1 моль до 2 моль, предпочтительно 1,1 моль реагента.
Используемый растворитель содержит полярные группы и имеет высокую диэлектрическую постоянную - более 40, а также выбран из таких растворителей, как вода, н-метилпирролидон, диметилсульфоксид, диметилформамид, ацетонитрил и метанол или их смеси. Используемый мономер представляет собой ароматическое соединение, содержащее азот и выбранное из группы, включающей анилин, замещенный анилин, анизидин, толуидин и их замещенные производные в количестве от 0,01 до 0,5 моль, предпочтительно от 0,1 до 0,2 моль. Согласно одному из признаков настоящего изобретения после фильтрования порошка полимера с использованием протоновых кислот необязательно осуществляют вторичное добавление присадок.
Способ согласно настоящему изобретению описан ниже со ссылкой на следующие примеры, которые являются иллюстративными и не должны рассматриваться как каким-либо образом ограничивающие объем данного изобретения.
ПРИМЕР 1
Персульфат калия (5,95 г) растворяют в 150 мл дистиллированной воды и перемешивают в течение 15 минут. Анилин (2,0 мл) добавляют по каплям при постоянном перемешивании и реакции дают возможность протекать в течение 24 часов при температуре 30°С, после чего раствор приобретает темно-зеленый цвет. Порошок полианилина осаждают, погружая реакционную смесь в 500 мл дистиллированной воды с последующей фильтрацией и сушкой известными способами, описанными выше в разделе "Подробное описание изобретения". Полученный порошок полимера имеет характеристики, указанные в таблице 1.
ПРИМЕР 2
Хлорид железа (3) (1,77 г) растворяют в 150 мл дистиллированной воды и перемешивают в течение 15 минут. Анилин (2,0 мл) добавляют по каплям при постоянном перемешивании и реакции дают возможность протекать в течение 24 часов при температуре 30°С, после чего раствор приобретает темно-зеленый цвет. Порошок полианилина осаждают, погружая реакционную смесь в 500 мл дистиллированной воды с последующей фильтрацией и сушкой известными способами, приведенными в примере 1 настоящего изобретения. Полученный порошок полимера имеет характеристики, указанные в таблице 1.
ПРИМЕР 3
Бензоилпероксид (1,77 г) растворяют в 150 мл дистиллированной воды и перемешивают в течение 15 минут. Анилин (2,0 мл) добавляют по каплям при постоянном перемешивании и реакции дают возможность протекать в течение 24 часов при температуре 30°С, после чего раствор приобретает темно-зеленый цвет. Порошок полианилина осаждают, погружая реакционную смесь в 500 мл дистиллированной воды с последующей фильтрацией и сушкой известными способами, приведенными в примере 1 настоящего изобретения. Полученный порошок полимера имеет характеристики, указанные в таблице 1.
ПРИМЕР 4
Персульфат аммония (5,3 г) растворяют в 150 мл дистиллированной воды и перемешивают в течение 15 минут. Анилин (2,04 г) добавляют к полученному раствору при постоянном перемешивании и реакции дают возможность протекать в течение 24 часов при температуре 32°С. Порошок полимера осаждают, погружая реакционную смесь в 500 мл дистиллированной воды с последующей фильтрацией, промыванием водой и сушкой на воздухе и в вакууме. Полученный порошок полимера имеет характеристики, указанные в таблице 1.
Таблица 1 | ||||||
Характеристики полианилина, синтезированного без кислоты | ||||||
Номер примера | Используемый окислитель | Используемый анилин (мл) | Используемый окислитель(2 ms) | Выход(%) | Проводимость (S/см) | Оптическая плотность при 800 нм |
1 | Персульфат калия | 2,0 | 5,95 | 83,32 | 5,26×10-5 | 0,24 |
2 | Хлорид железа (3) | 2,0 | '1,20 | 87,5 | 1,48×10-4 | 0,30 |
3 | Пероксид бензоила | 2,0 | 1,7 | 75,0 | 5,0×10-5 | 0,10 |
4 | Персульфат аммония | 2,0 | 5,3 | 8,17 | 6,88×10-5 | 0,28 |
Вышеприведенные данные ясно показывают, что стойкий полианилин (что подтверждается характерным поглощением при 800 нм) может быть получен в некислотной среде способом согласно настоящему изобретению.
Основное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что проводящий полимер может быть получен без использования какой-либо кислоты в реакционной среде. Таким образом, данное изобретение касается способа получения проводящего полианилина в некоррозионных, благоприятных для окружающей среды, безопасных условиях.
Claims (12)
1. Способ получения проводящего полианилина без добавления какой-либо кислоты в реакцию, включающего растворение окислителя в чистом растворителе, добавление анилинового мономера по каплям при перемешивании, выдерживание реакционной смеси при температуре от 10 до 35°С в течение периода времени от 4 до 10 ч, осаждение полимера погружением реакционной смеси в дистиллированную воду и отделение полимера с получением проводящего полианилина.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что окислитель содержит электроноакцепторные группы.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что окислитель выбран из группы, включающей соли щелочных металлов с ионами дихромата, персульфата и перхлората, бензоилпероксид и хлорид железа (3).
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что окислитель используют в количестве от 0,1 до 2 моль в расчете на реагент.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что количество окислителя составляет 1,1 моль в расчете на реагент.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемый растворитель содержит полярные группы и имеет диэлектрическую постоянную выше 40.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что чистый растворитель выбран из группы, включающей воду, н-метилпирролидон, диметилсульфоксид, диметилформамид, ацетонитрил, метанол и их любую смесь.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемый анилиновый мономер представляет собой ароматическое соединение, содержащее азот.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что анилиновый мономер выбран из группы, включающей анилин, замещенный анилин, анизидин, толуидин и их замещенные производные.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что анилиновый мономер используют в концентрации от 0,01 до 0,5 моль.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что анилиновый мономер используют в концентрации от 0,1 до 0,2 моль.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученный полимер отделяют фильтрацией, промывают водой и сушат на воздухе и в вакууме.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006127442/04A RU2323228C1 (ru) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Способ получения проводящего полианилина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006127442/04A RU2323228C1 (ru) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Способ получения проводящего полианилина |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006127442A RU2006127442A (ru) | 2008-02-10 |
RU2323228C1 true RU2323228C1 (ru) | 2008-04-27 |
Family
ID=39265725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006127442/04A RU2323228C1 (ru) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Способ получения проводящего полианилина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2323228C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2606231C1 (ru) * | 2015-06-10 | 2017-01-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | Способ получения полианилина, допированного металлом |
RU2641278C1 (ru) * | 2016-10-19 | 2018-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Способ получения водного раствора полианилина |
RU2661876C2 (ru) * | 2016-09-16 | 2018-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" | Кумуленовое вещество, способ его получения и применение |
-
2003
- 2003-12-31 RU RU2006127442/04A patent/RU2323228C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2606231C1 (ru) * | 2015-06-10 | 2017-01-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | Способ получения полианилина, допированного металлом |
RU2661876C2 (ru) * | 2016-09-16 | 2018-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НаноТехЦентр" | Кумуленовое вещество, способ его получения и применение |
RU2641278C1 (ru) * | 2016-10-19 | 2018-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Способ получения водного раствора полианилина |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006127442A (ru) | 2008-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100362018B1 (ko) | 가용성아닐린전도성중합체 | |
JP3051244B2 (ja) | アニリン系共重合体スルホン化物とその製法 | |
US5205965A (en) | Organic polymer solution | |
CZ20014170A3 (cs) | Polythiofeny | |
US6090985A (en) | Chiral polyanilines and the synthesis thereof | |
JPH07324132A (ja) | 可溶性アニリン系導電性ポリマーの製造方法 | |
KR100534288B1 (ko) | 신규한 폴리아닐린 그래프트 공중합체 | |
JP2003183389A (ja) | ポリアニリンおよび導電性ポリアニリンベース複合材料のドーパントとしてのスルホン酸、ホスホン酸およびリン酸の使用 | |
JPH0656987A (ja) | 導電性高分子の製造方法 | |
RU2323228C1 (ru) | Способ получения проводящего полианилина | |
US5670607A (en) | Miscible forms of electrically conductive polyaniline | |
JP2002275261A (ja) | 導電性ポリアニリン組成物、そのフィルム及びそれらの製造方法 | |
JPH06293828A (ja) | アニリン系導電性ポリマーとその製造方法 | |
EP1466934A1 (en) | Conductive polyaniline composition, film thereof, and processes for producing these | |
JPH05247204A (ja) | 導電性有機重合体の製造方法 | |
JP4017386B2 (ja) | 非水溶媒中におけるフルオロアルキルスルホニル基含有アルカリ金属塩の製造方法及びその使用方法 | |
EP1544203A1 (de) | 3,4-Dioxythiophen-derivative | |
US6900286B2 (en) | Process for preparation of conducting polyaniline | |
Behera et al. | Synthesis of processable conducting poly (m-aminophenol) having structure like keto derivative of polyaniline | |
JP3475017B2 (ja) | 高純度可溶性アニリン系導電性ポリマー及びその製造方法 | |
US6942822B2 (en) | Process for the preparation of polyaniline salt | |
JPH0574467A (ja) | 高分子固体電解質 | |
EP0345693A1 (en) | Soluble conducting polymers of poly-o-methoxyaniline | |
WO2005063849A1 (en) | Process for preparation of conducting polyaniline | |
JPH06239996A (ja) | 電導性高分子及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120101 |