一种聚吡咯溶胶导电薄膜及其制备方法技术

技术编号:17132293 阅读:40 留言:0更新日期:2018-01-27 08:39
本发明专利技术公开了一种聚吡咯溶胶导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:三乙胺3‑4、吡咯27‑30、2‑巯基苯并咪唑0.1‑0.2、羟基乙叉二膦酸0.4‑1、过氧化二异丙苯0.7‑1、烯丙基聚乙二醇2‑5、聚二甲基硅氧烷1‑2、乙炔炭黑1‑2、棕榈蜡5‑7、聚磷酸铵2‑3、二甲基甲酰胺100‑140、异丙醇17‑20,本发明专利技术将导电的炭黑预先分散到二甲基甲酰胺中,实现了炭黑与聚合物的有效共混结合性,从而进一步提高了成品的导电性和力学性能。

A polypyrrole sol conductive film and its preparation method

The invention discloses a conductive polypyrrole sol film, which is composed of the following raw materials in weight portion: three 4, 27 3 ethylamine pyrrole 30, 2 mercaptobenzimidazoles 0.1 0.2 hydroxy ethylidene phosphonic acid, two 0.4 1, two peroxide cumene 0.7 1 allyl polyethylene glycol 2 5, two polydimethylsiloxane 1 2, 1 2, acetylene black palm wax 5 7, 3, 2 ammonium polyphosphate two methyl formamide 100 140, 17 20 isopropyl alcohol, the conductive carbon black dispersion to two methyl formamide, effectively blending carbon black and polymer combination, so as to further improve the electrical conductivity and mechanical properties of finished product.

【技术实现步骤摘要】
一种聚吡咯溶胶导电薄膜及其制备方法
本专利技术属于薄膜领域,具体涉及一种聚吡咯溶胶导电薄膜及其制备方法。
技术介绍
导电薄膜是一种非常重要的光电材料,它具有低电阻的特点,被广泛用于太阳能电池、电极材料、显示器等各种光电材料中,目前应用较多的为无机氧化物薄膜,其透光性好,电阻率低,化学温度性好,但是作为无机填料,其薄膜的脆性较大、韧性较差,合成温度较高,这些都限制了它们的进一步发展,因此,市场逐渐出现了高分子导电材料,包括聚苯胺、聚吡啶等;聚吡咯为一种杂环共轭型导电高分子,通常为无定型黑色固体,以吡咯为单体,经过电化学氧化聚合制成导电性薄膜,氧化剂通常为三氯化铁、过硫酸铵等。或者用化学聚合方法合成,电化学阳极氧化吡咯也是制备聚吡咯的有效手段。是一种空气稳定性好,易于电化学聚合成膜的导电聚合物,不溶不熔。它在酸性水溶液和多种有机电解液中都能电化学氧化聚合成膜,其电导率和力学强度等性质与电解液阴离子、溶剂、pH值和温度等聚合条件密切相关;然而由于聚吡咯不溶不熔的特性,使得其很难与别的导电物质形成有效结合,从而限制了其高导电领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中,提供一种聚吡咯溶胶导电薄膜及其制备方法。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种聚吡咯溶胶导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:三乙胺3-4、吡咯27-30、2-巯基苯并咪唑0.1-0.2、羟基乙叉二膦酸0.4-1、过氧化二异丙苯0.7-1、烯丙基聚乙二醇2-5、聚二甲基硅氧烷1-2、乙炔炭黑1-2、棕榈蜡5-7、聚磷酸铵2-3、二甲基甲酰胺100-140、异丙醇17-20。包括以下步骤:(1)取2-巯基苯并咪唑,加入到其重量5-7倍的无水乙醇中,在60-70℃下保温搅拌1-2小时,加入三乙胺,搅拌至常温,得胺化醇溶液;(2)取聚磷酸铵,加入到其重量14-20倍的去离子水中,加入聚二甲基硅氧烷,超声3-5分钟,得聚磷酸铵分散液;(3)取吡咯,加入到上述胺化醇溶液中,在70-75℃下保温搅拌20-30分钟,与上述聚磷酸铵分散液混合,搅拌均匀,得胺化吡咯溶液;(4)取过氧化二异丙苯,加入到其重量10-13倍的无水乙醇中,搅拌均匀;(5)取上述胺化吡咯溶液,加入到反应釜中,通入氮气,滴加上述过氧化二异丙苯的乙醇溶液,调节反应釜温度为75-80℃,加入烯丙基聚乙二醇,保温搅拌3-4小时,得胺化聚吡咯溶液;(6)取上述二甲基甲酰胺重量的30-44%,加入棕榈蜡,在90-95℃的恒温水浴中保温搅拌30-50分钟,出料,加入乙炔炭黑,搅拌至常温,得碳黑分散液;(7)取上述胺化聚吡咯溶液、碳黑分散液混合,搅拌均匀,蒸馏除去乙醇,加入羟基乙叉二膦酸,在60-65℃下保温搅拌3-4小时,脱水,得导电改性聚吡咯;(8)取剩余的二甲基甲酰胺、异丙醇混合,加入导电改性聚吡咯,超声10-20分钟,送入到匀胶机中,旋涂成膜,即得所述聚吡咯溶胶导电薄膜。本专利技术的优点:本专利技术采用三乙胺的醇溶液处理吡咯单体,在处理的过程中还引入了聚磷酸铵的分散液,用以提高成品薄膜的力学性能,然后将该单体在过氧化二异丙苯的作用下聚合,得到胺化的聚合物,之后再将其与羟基乙叉二膦酸混合,通过胺与膦酸的反应,使得聚合物有效的溶解到含有二甲基甲酰胺的溶剂中,而本专利技术还将导电的炭黑预先分散到二甲基甲酰胺中,实现了炭黑与聚合物的有效共混结合性,从而进一步提高了成品的导电性和力学性能。具体实施方式实施例1一种聚吡咯溶胶导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:三乙胺4、吡咯30、2-巯基苯并咪唑0.2、羟基乙叉二膦酸1、过氧化二异丙苯1、烯丙基聚乙二醇5、聚二甲基硅氧烷2、乙炔炭黑2、棕榈蜡7、聚磷酸铵2、二甲基甲酰胺140、异丙醇20。制备方法包括以下步骤:(1)取2-巯基苯并咪唑,加入到其重量7倍的无水乙醇中,在60-70℃下保温搅拌2小时,加入三乙胺,搅拌至常温,得胺化醇溶液;(2)取聚磷酸铵,加入到其重量20倍的去离子水中,加入聚二甲基硅氧烷,超声5分钟,得聚磷酸铵分散液;(3)取吡咯,加入到上述胺化醇溶液中,在75℃下保温搅拌30分钟,与上述聚磷酸铵分散液混合,搅拌均匀,得胺化吡咯溶液;(4)取过氧化二异丙苯,加入到其重量13倍的无水乙醇中,搅拌均匀;(5)取上述胺化吡咯溶液,加入到反应釜中,通入氮气,滴加上述过氧化二异丙苯的乙醇溶液,调节反应釜温度为80℃,加入烯丙基聚乙二醇,保温搅拌4小时,得胺化聚吡咯溶液;(6)取上述二甲基甲酰胺重量的44%,加入棕榈蜡,在90-95℃的恒温水浴中保温搅拌50分钟,出料,加入乙炔炭黑,搅拌至常温,得碳黑分散液;(7)取上述胺化聚吡咯溶液、碳黑分散液混合,搅拌均匀,蒸馏除去乙醇,加入羟基乙叉二膦酸,在65℃下保温搅拌4小时,脱水,得导电改性聚吡咯;(8)取剩余的二甲基甲酰胺、异丙醇混合,加入导电改性聚吡咯,超声20分钟,送入到匀胶机中,旋涂成膜,即得所述聚吡咯溶胶导电薄膜。实施例2一种聚吡咯溶胶导电薄膜,它是由下述重量份的原料组成的:三乙胺3、吡咯27、2-巯基苯并咪唑0.1、羟基乙叉二膦酸0.4、过氧化二异丙苯0.7、烯丙基聚乙二醇2、聚二甲基硅氧烷1、乙炔炭黑1、棕榈蜡5、聚磷酸铵2、二甲基甲酰胺100、异丙醇17。制备方法包括以下步骤:(1)取2-巯基苯并咪唑,加入到其重量5倍的无水乙醇中,在60℃下保温搅拌1小时,加入三乙胺,搅拌至常温,得胺化醇溶液;(2)取聚磷酸铵,加入到其重量14-20倍的去离子水中,加入聚二甲基硅氧烷,超声3分钟,得聚磷酸铵分散液;(3)取吡咯,加入到上述胺化醇溶液中,在70-75℃下保温搅拌20-30分钟,与上述聚磷酸铵分散液混合,搅拌均匀,得胺化吡咯溶液;(4)取过氧化二异丙苯,加入到其重量10-13倍的无水乙醇中,搅拌均匀;(5)取上述胺化吡咯溶液,加入到反应釜中,通入氮气,滴加上述过氧化二异丙苯的乙醇溶液,调节反应釜温度为75℃,加入烯丙基聚乙二醇,保温搅拌3小时,得胺化聚吡咯溶液;(6)取上述二甲基甲酰胺重量的30%,加入棕榈蜡,在90℃的恒温水浴中保温搅拌30分钟,出料,加入乙炔炭黑,搅拌至常温,得碳黑分散液;(7)取上述胺化聚吡咯溶液、碳黑分散液混合,搅拌均匀,蒸馏除去乙醇,加入羟基乙叉二膦酸,在60℃下保温搅拌3小时,脱水,得导电改性聚吡咯;(8)取剩余的二甲基甲酰胺、异丙醇混合,加入导电改性聚吡咯,超声10-20分钟,送入到匀胶机中,旋涂成膜,即得所述聚吡咯溶胶导电薄膜。性能测试:实施例1的聚吡咯溶胶导电薄膜:电导率为125S/cm、拉伸强度为105MPa;实施例2的的聚吡咯溶胶导电薄膜:电导率为117S/cm、拉伸强度为103MPa;传统聚吡咯薄膜:电导率为100-105S/cm、拉伸强度为60-70MPa。可以看出,本专利技术的导电薄膜具有更高的导电性能和力学性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚吡咯溶胶导电薄膜,其特征在于,它是由下述重量份的原料组成的:三乙胺3‑4、吡咯27‑30、2‑巯基苯并咪唑0.1‑0.2、羟基乙叉二膦酸0.4‑1、过氧化二异丙苯0.7‑1、烯丙基聚乙二醇2‑5、聚二甲基硅氧烷1‑2、乙炔炭黑1‑2、棕榈蜡5‑7、聚磷酸铵2‑3、二甲基甲酰胺100‑140、异丙醇17‑20。

【技术特征摘要】
1.一种聚吡咯溶胶导电薄膜,其特征在于,它是由下述重量份的原料组成的:三乙胺3-4、吡咯27-30、2-巯基苯并咪唑0.1-0.2、羟基乙叉二膦酸0.4-1、过氧化二异丙苯0.7-1、烯丙基聚乙二醇2-5、聚二甲基硅氧烷1-2、乙炔炭黑1-2、棕榈蜡5-7、聚磷酸铵2-3、二甲基甲酰胺100-140、异丙醇17-20。2.一种如权利要求1所述的聚吡咯溶胶导电薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)取2-巯基苯并咪唑,加入到其重量5-7倍的无水乙醇中,在60-70℃下保温搅拌1-2小时,加入三乙胺,搅拌至常温,得胺化醇溶液;(2)取聚磷酸铵,加入到其重量14-20倍的去离子水中,加入聚二甲基硅氧烷,超声3-5分钟,得聚磷酸铵分散液;(3)取吡咯,加入到上述胺化醇溶液中,在70-75℃下保温搅拌20-30分钟,与上...

【专利技术属性】
技术研发人员:方万漂相军
申请(专利权)人:温州市赢创新材料技术有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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