RU2559358C2 - Термоактивный полимерный "электроактивный" материал - Google Patents
Термоактивный полимерный "электроактивный" материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2559358C2 RU2559358C2 RU2013116960/04A RU2013116960A RU2559358C2 RU 2559358 C2 RU2559358 C2 RU 2559358C2 RU 2013116960/04 A RU2013116960/04 A RU 2013116960/04A RU 2013116960 A RU2013116960 A RU 2013116960A RU 2559358 C2 RU2559358 C2 RU 2559358C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- active
- electric
- electroactive
- thermal
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 39
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 9
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 21
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 claims description 13
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical class C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 claims description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 abstract description 16
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 abstract 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 7
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 7
- WNZQDUSMALZDQF-UHFFFAOYSA-N 2-benzofuran-1(3H)-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)OCC2=C1 WNZQDUSMALZDQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- HIICXSGETIAAGP-UHFFFAOYSA-N 3-nitro-2-phenoxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1OC1=CC=CC=C1 HIICXSGETIAAGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDTWVVIUNRIHMJ-UHFFFAOYSA-N 3-oxo-1h-2-benzofuran-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)OC(=O)C2=C1 FDTWVVIUNRIHMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCVKQOLDPYKOME-UHFFFAOYSA-N C1=CC=C(C=C1)CCCCCCCCOC2=C(C=CC=C2[N+](=O)[O-])C(=O)O Chemical compound C1=CC=C(C=C1)CCCCCCCCOC2=C(C=CC=C2[N+](=O)[O-])C(=O)O UCVKQOLDPYKOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LUTSRLYCMSCGCS-BWOMAWGNSA-N [(3s,8r,9s,10r,13s)-10,13-dimethyl-17-oxo-1,2,3,4,7,8,9,11,12,16-decahydrocyclopenta[a]phenanthren-3-yl] acetate Chemical compound C([C@@H]12)C[C@]3(C)C(=O)CC=C3[C@@H]1CC=C1[C@]2(C)CC[C@H](OC(=O)C)C1 LUTSRLYCMSCGCS-BWOMAWGNSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000011263 electroactive material Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- PXZQEOJJUGGUIB-UHFFFAOYSA-N isoindolin-1-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NCC2=C1 PXZQEOJJUGGUIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 125000005506 phthalide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, а термореактивный полимерный «электроактивный» материал может найти широкое применение при создании преобразователей внешнего воздействия физических полей в электрический сигнал. Изобретение относится к термореактивному полимерному «электроактивному» материалу, который представляет собой результат поверхностного контакта «электроактивного» полимера термореактивного типа с металлом и/или полупроводником, а строение «электроактивного» полимера термореактивного типа соответствует сополимерной структуре, в полимерной цепи которой неравномерно распределены «электроактивные» фрагменты (фрагменты диарилфлуорена и/или диарилантрона), соединенные между собой через соответствующие промежуточные элементы молекулярной цепи термореактивных сополимеров: фенолформальдегидных резолов и сшитых сополимеров после их отверждения. Также описан материал на основе указанных полимеров, выполненный в виде пленок, нанесенных на металл или полупроводник. Технический результат - создание термореактивного полимерного «электроактивного» материала, обладающего повышенной чувствительностью электропроводности к внешним воздействиям в широком интервале толщин полимерных пленок. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области электротехники, термореактивный полимерный «электроактивный материал» может найти широкое применение при создании преобразователей внешнего физического воздействия в электрический сигнал: тензометрических элементах, датчиках давления, кнопочных переключателях - элементах коммутации электрических сигналов.
Известен состав для пьезорезистивного материала [А.с. СССР №1734124, МПК (5) Н01В 1/06, Бюл. №18, 15.05.92], содержащий полимер и мелкодисперсную добавку, в качестве полимера содержит полидифениленфталид, полифлуорениленфталид или изопреновый каучук, в качестве мелкодисперсной добавки - порошок пьезоэлектрика и дополнительно органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| полимер 1 | 13-23 |
| порошок пьезоэлектрика | 11-20 |
| органический растворитель | остальное |
К недостаткам данного материала необходимо отнести наличие в его составе мелкодисперсной добавки пьезоэлектрика, которая приводит к возникновению неоднородности суспензии, ее расслоению, выпадению порошка в осадок, потере пленкообразующих свойств.
Известен также пьезорезистивный материал и способ его получения [Патент РФ №2006078, МПК (5) Н01В 1/06, Бюл. №1, 15.01.94], содержащий полимер и добавку, в качестве полимера содержит полистирол, или полисульфон, или поли(3,3′-фталидилиден-4,4′-бифенилилен) и в качестве добавки - тетратиофульвален, или нитрофенилоктилоксибензоат, или фенолфталеин при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| Указанный полимер | 45-80 |
| Указанная добавка | 20-55 |
Способ получения пьезорезистивного материала, при котором смешивают полимер, добавку и растворитель с последующим формованием материала путем удаления растворителя до затвердевания смеси, в качестве полимера используют полистирол, или полисульфон, или поли(3,3′-фталидилиден-4,4′-бифенилилен) и в качестве добавки - тетратиофульвален, или нитрофенилоктилоксибензоат, или фенолфталеин при массовом соотношении компонентов: 45-80:20-55 соответственно и после удаления растворителя проводят термообработку при 80-100°C в течение 40-60 мин.
К недостаткам данного материала необходимо отнести то, что положительный эффект достигается в узком интервале толщин полимерных пленок менее 1,5 мкм, что сильно ограничивает возможности применения этих материалов. Как показали исследования, при больших толщинах чувствительность материала резко уменьшается до нуля и при толщине 2 мкм электропроводность материала утрачивает чувствительность к внешним воздействиям. В связи с этим, при толщинах 1,5 мкм материал не представляет практического интереса в заявляемой области. Кроме того, многокомпонентная природа исходного состава уменьшает воспроизводимость положительного эффекта, так как может приводить к расслоению раствора, нарушению его однородности, ограничивает срок хранения и может приводить к возникновению неконтролируемых химических реакций, препятствующих достижению положительного эффекта.
Известен полимерный материал [А.Н. Лачинов, А.Ю. Жеребов, В.М. Корнилов, Письма в ЖЭТФ, 1990, 52, №2, с. 742-745], состоящий из полимера полидифениленфталида, полученный путем растворения полимера в циклогексаноне и последующего формования пленки на подходящей подложке методом центрифугирования. Электропроводность этого материала обладает чувствительностью к таким внешним воздействиям как одноосное давление [А.Н. Лачинов, А.Ю. Жеребов, В.М. Корнилов, ЖЭТФ, 1992, 102, 1(7), с. 187], температура [А.Ф. Пономарев, В.А. Красильников, М. Васильев, А.Н. Лачинов, ЖТФ, 2003, 73, выпуск 11, с. 137-140], изменению граничных условий на поверхности раздела металл-полимер [В.М. Корнилов, А.Н. Лачинов, Письма в ЖЭТФ, 1995, 61, №11, с. 902-906].
К недостаткам данного материала необходимо отнести малый диапазон толщин полимерных пленок, изготовленных из него, обладающих положительным эффектом. Исследования показали, что этот полимерный материал обладает наивысшей чувствительностью при толщинах пленок в интервале 0,3 - 1 мкм, а указанные в работах [В.М. Корнилов, А.Н. Лачинов, Письма в ЖЭТФ, 1995, 61, №11, с. 902-906; A. Zherebov, A. Lachinov, V. Kornilov, Synthetic Metals 84 (1997) 917-920] пределы толщин до 10 мкм имеют отношение к параметрам использованных в работах образцов, но не к их электрофизическим характеристикам. При толщинах выше 1 мкм чувствительность электропроводности материала к внешним воздействиям резко уменьшается и при толщине 2 мкм практически исчезает. При этом материал становится традиционным диэлектриком с точки зрения его электрофизических свойств, и высокую электропроводность достичь с помощью малых внешних воздействий невозможно. В связи с этим практическое использование этого материала возможно только при наличии какой-либо несущей поверхности, на которой эта пленка закрепляется в процессе ее формования, что вносит существенное ограничение на использование технологических преимуществ, которыми обладают пленочные материалы.
Наиболее близкий к заявляемому изобретению подход [патент РФ №2256967, МПК (7) Н 01 Bl/06, H01L 41/18, С08К 5/13, C08L 61/10, Бюл. №20, 20.07.05], который заключается в следующем. «Электроактивный»1 (1 Примечание. Термины: «электроактивность», «электроактивный» полимер и «электроактивный» материал взяты в кавычки, поскольку в рассматриваемых случаях они не совсем точны, но уже в ряде работ использованы при описании аналогичных ситуаций) полимер, «электроактивность» которого зависит от воздействия внешних физических полей, содержащий молекулярные «электроактивные» фрагменты, обладающие высокой поляризуемостью и/или бистабильной электронной энергетической структурой по отношению к процессу захвата избыточного электрона, при этом молекулярные «электроактивные» фрагменты находятся в основной полимерной цепи или находятся в боковых ответвлениях основной полимерной цепи и связаны между собой через соответствующие промежуточные элементы молекулярной цепи. В качестве молекулярных «электроактивных» фрагментов были использованы прежде всего фталидная группа и некоторые родственные ей: сульфофталидная, фталимидиновая, а также более отдаленные родственные структуры: производные ортокетокарбоновых кислот.
Этот подход до настоящего времени остается наиболее удачным и универсальным, он обеспечивает получение материала с высокой чувствительностью электропроводности к воздействию внешних физических полей при толщинах пленок более 2 мкм (до 3-10 мкм для термопластов и до 14 мкм для термореактивных полимеров).
Недостатки таких материалов обусловлены относительно высокой химической лабильностью фталидной и родственных ей «электроактивных» групп. В связи с этим является актуальным получение новых «электроактивных» материалов иного химического строения и использование других принципов обеспечения таких свойств. Эта проблема наиболее серьезна при создании полимерных «электроактивных» материалов на основе «электроактивных» полимеров термореактивного типа.
Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является создание термореактивного полимерного «электроактивного» материала, обладающего повышенной чувствительностью электропроводности к внешним воздействиям, например давлению и др., в широком интервале толщин полимерных пленок материала, а также высокой воспроизводимостью полезных свойств и их стабильностью при использовании новых принципов и химических структур.
Для решения этой задачи предлагается создание термореактивного «электроактивного» полимерного материала на основе соответствующих «электроактивных» полимеров термореактивного типа.
1. Термореактивный полимерный «электроактивный» материал представляет собой результат поверхностного контакта «электроактивного» полимера термореактивного типа с металлом и/или полупроводником, а строение «электроактивного» полимера термореактивного типа соответствует сополимерной структуре, в полимерной цепи которой неравномерно распределены «электроактивные» фрагменты (фрагменты диарилфлуорена и/или диарилантрона), соединенные между собой через соответствующие промежуточные элементы молекулярной цепи термореактивных сополимеров: фенолформальдегидных резолов и сшитых сополимеров после их отверждения, при этом строение «электроактивного» полимера термореактивного типа после его отверждения соответствует следующей структуре:
где p/q/x (выражено в массовом соотношении бисфенолов и фенола)
(p+q)/x=от 40/60 до 5/95,
p и q от 2 до 30.
2. Материал на основе указанных в п. 1 полимеров, выполненный в виде пленок, нанесенных на металл или полупроводник, отличающийся тем, что, по крайней мере, один из геометрических размеров, задающих его форму, не превышает удвоенную глубину проникновения поверхностного заряда.
Для получения термореактивного полимерного «электроактивного» материала «электроактивный» полимер термореактивного типа переводят в жидкое агрегатное состояние, например растворяют в подходящем растворителе или нагревают, раствор/жидкость (расплав) отформовывают на поверхности металла или полупроводника и удаляют растворитель, отверждают, подвергая раствор/жидкость (расплав) необходимому физико-химическому воздействию.
Физический механизм реализации заявляемого изобретения заключается в следующем. В широком смысле это сформулировано в виде условий для получения высокой проводимости в материале, электронная энергетическая структура которого позволяет эффективно переносить заряд в электрическом поле при условии достаточно высокой концентрации носителей заряда [Г. Мирдель. Электрофизика, пер. с нем. М.:Мир, 1972, с. 608].
Эти общие принципы могут реализовываться различными путями и способами. Это создание необходимой энергетической структуры посредством определенного химического строения макромолекулы, создание в нем высокой проводимости путем введения в полимерный материал специальных допантов, увеличивающих концентрацию свободных носителей зарядов [Ж. Симон, Ж.-Ж. Андре. Молекулярные полупроводники, пер. с англ. - М.:Мир, 1988. - 344 с.]. Это захват избыточного электрона фрагментом макромолекулы, выполняющим роль так называемой молекулярной ловушки [М. Поуп, Ч. Свенберг Электронные процессы в органических кристаллах: пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 464 с.]. Известны и другие подходы [T.J. Fabish, Н.М. Saltsburg, M.L. Hair. Charge transfer in metal/atactic polystyrene contacts, Journal of Applied Physics, 1976, V. 47, №3, P. 930-939], при этом следует учитывать и особенности поведения электронов в неупорядоченных системах [Н. Мотт. Электроны в неупорядоченных системах: пер. с англ. М.: Мир.- 1969. - 240 С.]. Эффективен метод создания избыточного заряда в полимерном материале за счет инжекции зарядов из электродов и за счет различных поверхностных эффектов на границе раздела фаз различной природы (например, металл-полимер, полимер-полимер, жидкость-полимер, полупроводник-полимер и т.д.).
Таким образом, в полимерном материале, имеющем подходящую химическую молекулярную структуру полимера, имеющем изначально широкую запрещенную зону и являющемся поэтому диэлектриком, можно создать условия для обратимого изменения электропроводности с помощью внешних физических полей, не используя известного метода химического допирования.
В предлагаемом изобретении продемонстрировано, что возможна ситуация, при которой структурные элементы макромолекулы, являющиеся предположительно носителями заряда, не обеспечивают обратимое изменение электропроводности в гомополимере-диэлектрике при внешнем воздействии физических полей, но обеспечивают этот эффект в сополимере-диэлектрике. Такой результат, по-видимому, обусловлен тем, что в сополимере формируется более подходящая молекулярная структура. Это обусловлено, по-видимому, нарушением равномерности распределения одинаковых носителей заряда и микронеоднородностью макромолекул и условно микрофазовым разделением, способствующим возникновению поверхностных эффектов на наноуровне и тем самым инжекции электронов. Такая инжекция электронов наряду с инжекцией электронов с поверхности контактирующих металла и полупроводника и наряду с наличием необходимых носителей зарядов, по-видимому, суммарно обеспечивают необходимые условия для обратимой электропроводности при внешнем воздействии физических полей.
Примеры
Пример 1. Для получения термореактивного полимерного «электроактивного» материала 0,5 г соолигомера резольного типа на основе смеси фенола, фенолфлуорена и бисфенола А (см. №1 в табл. 1) растворяли в 5 мл циклогексанона (или этанола) до получения однородного раствора.
Полученный раствор (после фильтрации) наносили на плоскую оптически полированную поверхность подложки так, чтобы она была полностью покрыта раствором. Подложка крепилась на оси ультрацентрифути, которая приводилась в движение. Скорость вращения оси центрифуги составляла 2500 об/мин. После центрифугирования осуществлялась процедура отверждения при 150°С (или 180°С) в течение 30 (или 10) мин.
Процедура проведения испытаний термореактивных полимерных «электроактивных» материалов на чувствительность к давлению.
Пример 2. Однородность и толщина полимерных пленок до и после электрофизических измерений контролировалась с помощью атомно-силового микроскопа. Для проведения испытаний на полимерную пленку наносились металлические электроды. После такой процедуры экспериментальный образец термореактивного полимерного «электроактивного» материала представлял собой «сэндвич»-структуру типа металл-полимер-металл (МПМ).
Давление на полимерную пленку создавалось двумя способами. В первом случае с помощью штока, соединенного с подвижным сердечником электромагнита. В этом случае давление, создаваемое штоком, определялось по величине тока, протекающего через электромагнит. Во втором случае давление создавалось с помощью мембраны, являвшейся частью стенки барокамеры. Величина давления в этом случае определялась с помощью манометров пневматической системы. В обоих случаях экспериментальные установки перед измерениями проходили процедуру тарирования.
Электрическое напряжение прикладывалось перпендикулярно поверхности пленки вдоль направления приложения давления. Ток, протекающий через пленку, регистрировался по падению напряжения на эталонном сопротивлении, включенном последовательно с образцом, и определялся по формуле I=U/Rэт, где U - падение напряжения, Rэт - эталонное сопротивление.
Для определения максимальной толщины полимерных пленок, при которой исчезает чувствительность электропроводности к малому одноосному давлению, использовали процедуру последовательного нанесения полимерных пленок друг на друга и проведения измерений по описанной выше схеме. Этот прием повторялся до тех пор, пока после нанесения очередной пленки изменения сопротивления в заданном диапазоне давлений не происходило. Эта толщина и принималась за максимальную, характерную для полимера данного химического строения.
Пример 3. Для сопоставления максимальной толщины полимерного материала, состоящей из одного слоя относительно глубины проникновения поверхностного заряда из электрода в полимерную пленку, были выполнены следующие измерения. В соответствии с примером 2 для проведения испытаний на полимерную пленку наносились металлические электроды.
Давление на полимерную пленку создавалось с помощью штока, соединенного с подвижным сердечником электромагнита. В этом случае давление, создаваемое штоком, определялось по величине тока, протекающего через электромагнит. Электрическое напряжение прикладывалось перпендикулярно поверхности пленки вдоль направления приложения давления. Ток, протекающий через пленку, регистрировался по падению напряжения на эталонном сопротивлении, включенном последовательно с образцом и определялся по формуле I=U/Rэт, где U - падение напряжения, Rэт - эталонное сопротивление.
Полимерные пленки изготавливались в таком интервале толщин, чтобы этот интервал охватывал удвоенное значение глубины проникновения поверхностного заряда из металла в полимерную пленку. Согласно работе [Алчагиров] для полимеров глубина проникновения поверхностного заряда составляет 1-1,5 мкм. В связи с этим пленки были изготовлены в интервале толщин от 0,1 мкм до 5 мкм. В результате проведенных экспериментов было установлено, что высокая проводимость возникает только в том случае, если толщина полимерной пленки составляет менее 2-3 мкм. Полученные значения соответствуют удвоенному значению глубины проникновения поверхностного заряда из металла в полимерную пленку.
Результаты испытаний
Результаты конкретной реализации «электроактивного» материала и проведенных испытаний представлены в табл. 1.
Таблица 1. Максимальная толщина пленки «электроактивного» фенолформальдегидного полимера после отверждения соответствующего резола, при которой исчезает обратимая электропроводность «электроактивного» материала при малом одноосном давлении для сополимеров различного строения.
Claims (2)
1. Термореактивный полимерный «электроактивный» материал представляет собой результат поверхностного контакта «электроактивного» полимера термореактивного типа с металлом и/или полупроводником, а строение «электроактивного» полимера термореактивного типа соответствует сополимерной структуре, в полимерной цепи которой неравномерно распределены «электроактивные» фрагменты (фрагменты диарилфлуорена и/или диарилантрона), соединенные между собой через соответствующие промежуточные элементы молекулярной цепи термореактивных сополимеров: фенолформальдегидных резолов и сшитых сополимеров после их отверждения, при этом строение «электроактивного» полимера термореактивного типа после его отверждения соответствует следующей структуре:
где p/q/x (выражено в массовом соотношении бисфенолов и фенола)
(p+q)/x = от 40/60 до 5/95
р и q от 2 до 30.
где p/q/x (выражено в массовом соотношении бисфенолов и фенола)
(p+q)/x = от 40/60 до 5/95
р и q от 2 до 30.
2. Материал на основе указанных в п. 1 полимеров, выполненный в виде пленок, нанесенных на металл или полупроводник, отличающийся тем, что, по крайней мере, один из геометрических размеров, задающих его форму, не превышает удвоенную глубину проникновения поверхностного заряда.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013116960/04A RU2559358C2 (ru) | 2013-04-15 | 2013-04-15 | Термоактивный полимерный "электроактивный" материал |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013116960/04A RU2559358C2 (ru) | 2013-04-15 | 2013-04-15 | Термоактивный полимерный "электроактивный" материал |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013116960A RU2013116960A (ru) | 2014-10-20 |
| RU2559358C2 true RU2559358C2 (ru) | 2015-08-10 |
Family
ID=53380279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013116960/04A RU2559358C2 (ru) | 2013-04-15 | 2013-04-15 | Термоактивный полимерный "электроактивный" материал |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2559358C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1734124A1 (ru) * | 1989-11-10 | 1992-05-15 | Башкирский государственный университет им.40-летия Октября | Состав дл пьезорезистивного материала |
| RU2006078C1 (ru) * | 1991-10-29 | 1994-01-15 | Лачинов Алексей Николаевич | Пьезорезистивный материал и способ его получения |
| US6015509A (en) * | 1994-12-14 | 2000-01-18 | International Business Machines Corporation | Composition containing a polymer and conductive filler and use thereof |
| RU2256967C1 (ru) * | 2004-02-03 | 2005-07-20 | Кольцова Анастасия Андриановна | Электроактивный полимер и материал на его основе |
-
2013
- 2013-04-15 RU RU2013116960/04A patent/RU2559358C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1734124A1 (ru) * | 1989-11-10 | 1992-05-15 | Башкирский государственный университет им.40-летия Октября | Состав дл пьезорезистивного материала |
| RU2006078C1 (ru) * | 1991-10-29 | 1994-01-15 | Лачинов Алексей Николаевич | Пьезорезистивный материал и способ его получения |
| US6015509A (en) * | 1994-12-14 | 2000-01-18 | International Business Machines Corporation | Composition containing a polymer and conductive filler and use thereof |
| RU2256967C1 (ru) * | 2004-02-03 | 2005-07-20 | Кольцова Анастасия Андриановна | Электроактивный полимер и материал на его основе |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013116960A (ru) | 2014-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Monodispersed Lignin Colloidal Spheres with Tailorable Sizes for Bio‐Photonic Materials | |
| Deshmukh et al. | Fumed SiO2 nanoparticle reinforced biopolymer blend nanocomposites with high dielectric constant and low dielectric loss for flexible organic electronics | |
| Mellbring et al. | Spin coating and characterization of thin high-density polyethylene films | |
| DE60019149T2 (de) | Infiltrierte nanoporöse materialien und verfahren zu deren herstellung | |
| Shen et al. | Polyethylene/grafted polyethylene/graphite nanocomposites: Preparation, structure, and electrical properties | |
| TW200526709A (en) | Conductive polyaniline composition, process for producing the same, and molded object thereof | |
| Ma et al. | Formation of an interconnected lamellar structure in PVDF membranes with nanoparticles addition via solid‐liquid thermally induced phase separation | |
| Kang et al. | Comparative study on the crystallization behavior of β‐isotactic polypropylene nucleated with different β‐nucleation agents—effects of thermal conditions | |
| US20180244023A1 (en) | Polyimide precursor solution and method of forming porous polyimide film | |
| RU2256967C1 (ru) | Электроактивный полимер и материал на его основе | |
| Wen et al. | Interfacial interaction of polyvinylidene fluoride/multiwalled carbon nanotubes nanocomposites: A rheological study | |
| RU2559358C2 (ru) | Термоактивный полимерный "электроактивный" материал | |
| Okabe et al. | The Flory-Huggins interaction parameter and thermoreversible gelation of poly (vinylidene fluoride) in organic solvents | |
| Ouyang et al. | Freestanding block copolymer membranes with tunable pore sizes promoted by subnanometer nanowires | |
| JP2007513514A (ja) | 銅配線用超低誘電絶縁膜 | |
| RU2573009C2 (ru) | Электроактивный полимер и материал на его основе | |
| Fielding-Russell et al. | Phase structure of solution cast films of α-methylstyrene/butadiene/styrene block copolymers | |
| KR101985802B1 (ko) | 적층체 | |
| CN110320597B (zh) | 光器件 | |
| Xu et al. | Photografted temperature-sensitive poly (N-isopropylacrylamide) thin film with a superfast response rate and an interesting transparent–opaque–transparent change in its deswelling process | |
| Cerna Nahuis et al. | Preparation and characterization of polymeric microfibers of PLGA and PLGA/PPy composite fabricated by solution blow spinning | |
| Zhang et al. | Preparation of hydrolysis of poly (acrylonitrile‐co‐methyl acrylate) membranes via thermally induced phase separation: Effects of hydrolysis conditions and additives | |
| US8354459B2 (en) | Method for producing polymer material | |
| Shen et al. | Structure and performance of temperature‐sensitive poly (vinylidene fluoride) hollow fiber membrane fabricated at different take‐up speeds | |
| KR101721413B1 (ko) | 무기물 중공구-함유 유무기 복합체 및 이의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150919 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170511 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180416 |