一种酸值大于100的聚合物,其具有结合到至少一个反应活性基团的价金属离子。该聚合物的特性包括4S/cm至200S/cm以上的电导率,这取决于结合金属的浓度和性质,电导率与结合金属的数量、聚合物结合具有+1,+2,+3,+4,或+5价电荷的金属到聚合物的能力、以及结合两种或多种不同金属至聚合物上分离的结合位点的能力成比例。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有2,5呋喃二酮、金属盐的1-十八烯聚合物,并且更具体地涉及具有2,5呋喃二酮、金属盐的1-十八烯聚合物作为导电性聚合物的用途。本专利技术描述了使用具有2,5呋喃二酮、金属盐的1-十八烯聚合物实现各种功能的方法。
技术介绍
1988年以前,所有的碳基聚合物都被专门列为绝缘体。实际上,由于这一特性,塑料已被广泛用于电子工业中。1979年,Diaz和他的同事报道了聚吡咯的导电性能(Diaz,A.F.,Kanazawa,K.K.,和Gardini,G.P.,ElectrochemicalPolymerizationofPyrrole,JChemSocChemCommun,635-6(1979).)。迄今为止,已经开发出了大量的本征导电性聚合物或电活性聚合物。这些聚合物在电子设备领域(Novak,P.,Muller,K.,Santhanam,K.S.V.,和Haas,O.,Electrochemicallyactivepolymersforrechargeablebatteries,ChemRev,97,207(1997));光学器件领域(Potember,R.S.,Hoffman,R.C.,Hu,H.S.,Cocchiaro,J.E.,Viands,C.A.,Murphy,R.A.,和Poehler,T.O.,Conductingorganicsandpolymersforelectronicandopticaldevices,Polymer,28,574(1987));传感器领域(Nicholas,M.,Fabre,B.,和Simonet,J.,ElectrochemicalsensingofF-andCI-withaboricester-functionalizedpolypyrrole,JElectroanalChem,5091(2001)),能源储存,医药,电力基础设施领域中具有广阔的应用前景。本征导电性聚合物本征导电性聚合物是具有导电特性的聚合有机化合物。通常,这些材料或是半导体,或具有金属导电性。导电聚合物具有由共轭sp2杂化碳键组成的碳骨架。与每一个sp2杂化碳原子相关的价电子存在于相对于与这些杂化碳原子相关的三个σ键垂直的pz轨道中。在这些pz轨道中的电子被称为是离域的,并且当通过氧化“掺杂”该材料时通常具有高迁移率,这是移除部分离域电子的过程。类似地,通过还原共轭碳骨架可以形成本征导电性聚合物。通常,大多数导电性聚合物是通过氧化来“掺杂”以得到“p-型”材料。这个过程类似于硅半导体的掺杂。迄今为止,这些聚合物制品都存在相同的弊端-较差的加工性和缺乏必需的机械性能。在解决这些限制的尝试中,已经尝试努力转向生产导电聚合物膜和绝缘聚合物的复合材料。例如,绝缘聚合物如聚碳酸酯,与导电聚合物如聚吡咯结合,以生产出导电聚合物复合材料,其具有导电性并且具有更好的机械性能(Wang,H.L.,Toppare,L.,和Fernandez,J.E.,Conductingpolymerblends:polythiopheneandpolypyrroleblendswithpolystyreneandpoly(bisphenolAcarbonate),Macromolecules,23,1053-9(1990))。使用的其它绝缘聚合物包括聚(苯乙烯磺酸盐)(Otero,T.F.,和Sansinena,J.M.,Influenceofsynthesisconditionsonpolypyrrole-poly(styrenesulphonate)compositeelectroactivity,JElectroanalChem,412,109-16(1996));聚(氯乙烯)(DePaoli,M.A.,Waltman,R.J.,Diaz,A.F.,和Bargon,J,Anelectricallyconductiveplasticcompositederivedfrompolypyrroleandpoly(vinylchloride),JPolymSciPolymChemEd,23,1687-97(1985));丁腈橡胶(Naoi,K.,和Osaka,T.,Highlyenhancedaniondoping-undopingprocessatthepolypyrroleelectrodeofregulatedmorphologypreparedwiththeaidofinsulatingNBRfilm,JElectrochemSocElectrochemSciTech,134,2479-83(1987));聚酰亚胺(Iroh,J.O.,和Levine,K.,Electrochemicalsynthesisofpolypyrrole/polyimideconductingcompositeusingapolyamicacidprecursor,EurPolymJ,38,1547-50(2002));和聚(乙烯醇)(Gangopadhyay,R.,和De,A.,Conductingpolymercomposites:novelmaterialsforgassensing.SensorsandActuatorsB,77,326-9(2001))。报道的其它导电聚合物包括聚苯胺和聚噻吩。已经报道了的能量存储设备包括由导电聚合物和液体或固体电解质构成的电极。在固态器件中,将电解质层夹在中间,或融合或浸渍于两个电极之间的基质中。通过使用掺杂剂阴离子或阳离子来电化学掺杂导电聚合物来增强存储设备的性能。在这些设备中,导电聚合物用作电子导体,而电解质基质用作离子导体。对这些设备所报道的主要缺点是掺杂离子到聚合物电极的扩散率相对较低,导致了较高程度的内部电阻和设备性能的降低。也报道了新型离子导电聚合物和电子导电聚合物的复合材料(Berthier,C.M.,Friend,R.H.,Novelcompositesofanionicconductingpolymerandanelectronicconductingpolymer,美国专利4,681,822)。这些复合材料由互相穿插的连续电子导电材料和连续离子导电材料的网络组成。电子导电材料包括聚乙炔、聚亚苯基、聚苯二苯基亚乙烯基或取代的聚乙炔,它们与连续的离子导电材料紧密地混合,电子导电材料定义为“离子盐和聚合物溶解剂复合物的混合物,使得离子导电材料具有超过其正常熔点的上升熔点”。使用的离子盐限于例如AsF6-、PF6-、BF4-和ClO本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有以下结构的导电性聚合物:其具有大于100的酸值,其中M是结合到至少一个反应活性基团的价金属离子,R',R和R'选自烷基、烯基和芳基,n是包括0的亚甲基基团的整数数目,n'是单体单元的整数数目。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.28 US 14/064,8271.一种具有以下结构的导电性聚合物:
其具有大于100的酸值,其中M是结合到至少一个反应活性基团的价金属离子,R',R\和R'\选自烷基、烯基和芳基,n是包括0的亚甲基基团的整数数目,n'是单体单元的整数数目。
2.包括如权利要求1所述的聚合物的导电材料。
3.包括如权利要求1所述的聚合物的电子元件。
4.包...
【专利技术属性】
技术研发人员:约瑟夫·P·劳里诺,
申请(专利权)人:约瑟夫·P·劳里诺,
类型:发明
国别省市:美国;US
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