其中分散了包含线性共轭π电子体系和磺化木素或磺化聚类黄酮的残基的导电聚合物组合物的自撑式导电聚合物膜。该导电聚合物膜优选具有约１０↑［２］Ω／平方－约１０↑［１０］Ω／平方的表面电阻率，并优选由其中分散了该导电聚合物组合物的热塑性聚合物的液体分散体形成。在优选实施方案中，制备了可热封导电含氟聚合物膜。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及自撑式的导电聚合物膜及其制备方法。
技术介绍
在电子工业中，金属和无机半导体正日益被又称为ICP’s(固有导电聚合物)的导电有机聚合物取代。NASA肯尼迪航天中心开发了一种新型导电聚合物体系，并描述在Viswanathan的US 5968417和US6059999中。该聚合物是线性共轭π电子体系与磺化木素或磺化聚类黄酮的残基的导电组合物。这种新体系具有增大的水溶解度、增强的可加工性和高可交联性。尤其感兴趣的是搀杂木素磺酸的聚苯胺。木素硫酸盐是造纸工业的副产品，而且是对环境安全的和廉价的。木素磺酸提高了共轭的π体系聚苯胺的溶解度。Viswanathan开发了这些聚合物体系，用于纤维和织物上涂覆的抗静电涂料。这种抗静电涂料用于洁净室内穿的服装，以防止在易燃气氛下打火花和引火。搀杂木素磺酸的聚苯胺的另一个用途是用于腐蚀控制。GeoTechChemical Company(Akon，OH)开发了一种商标名为Lgno-PANITM的固有导电聚合物的涂料添加剂。Ligno-PANITM与金属颗粒一起作为GeoTech以商标名CATIZETM销售的涂料体系的一部分。CATIZETM体系通过延缓锈斑生长来抑制诸如铁桥的建筑构件的腐蚀。ICP’s在自撑式膜中有许多潜在的用途。如果能将ICP’s均匀分布在塑料基质中，并加工成薄膜或薄片，用于电耗散包装领域、保护用于半导体芯片精密制造的工作表面的层压结构，或在洁净室和类似环境中的墙纸中的可能用途，将具有很大的价值。特别有价值的将是在含氟聚合物膜中掺入ICP’s。尽管含氟聚合物的造价较高，但它们仍广泛用于电气应用。其优点有抗化学侵蚀，特别是抗氧化，高熔点，以及在非常宽的温度范围内仍保持有用的性能。碳填充的含氟聚合物组合物用于静电放电应用是公知的，而且当遇到化学活性环境时，由于其较好的惰性和耐溶剂性，优选用于其他导电聚合物体系。用于这些组合物中的碳的典型形式是炭黑。然而，当添加炭黑以实现导电性时，在制造含氟聚合物的自撑式膜中会遇到困难。一个困难是在将炭黑加入含氟聚合物中时，会使混合物的有效熔体粘度有较大和较快的增加。这种大而快的粘度增加会带来很多困难并延长加工时间。另外，制造膜期间会产生条纹或跃变，很难提供批次与批次之间的均匀性。如果炭黑含量处于对有效熔体粘度影响较小的水平，导电性就会完全丧失，或处于低于期望的范围内。能提供合适的导电率水平，并很容易以稳定的均匀性制造的自撑式导电聚合物膜将是非常理想的。专利技术概述本专利技术提供了其中分散了包含线性共轭π电子体系和磺化木素或磺化聚类黄酮的残基的导电聚合物组合物的自撑式导电聚合物膜。在一个优选实施方案中，该自撑式膜具有至少21MPa的最小抗拉强度和至少6％的断裂伸长。在本专利技术一个特别优选的实施方案中，该导电聚合物膜具有小于约1010Ω/平方，优选约102Ω/平方-1010Ω/平方的表面电阻率。该自撑式导电聚合物膜优选由其中分散了导电聚合物组合物的热塑性聚合物的液体分散体形成。更优选的是该聚合物膜由加工温度低于225℃的液体分散体形成。根据本专利技术又一个实施方案，自撑式导电聚合物膜通过制备含氟聚合物的可凝聚液体分散体，以及包含线性共轭π电子体系和磺化木素或磺化聚类黄酮的残基的导电聚合物组合物；将该液体分散体流延在载体上，在载体上形成导电聚合物膜；当与载体接触时干燥和凝聚该导电聚合物膜来制备。在一个优选实施方案中，干膜被从载体上除去。作为选择，该自撑式膜可通过溶剂辅助挤压或通过熔体挤压制备。形成自撑式膜的所有加工温度优选低于225℃。可热密封膜可由本专利技术的膜制备。本专利技术详细描述聚合物膜本专利技术涉及包含导电聚合物的自撑式聚合物膜。自撑式是指聚合物膜或薄片具有自身的整体性，而且不用载体或可作为自撑式膜从载体上除去来形成。根据本专利技术的膜优选具有21MPa的最小抗拉强度和至少6％的断裂伸长(根据ASTM D638)。自撑式膜通常具有约0.25密耳(6.4μm)-约15密耳(381μm)的厚度，并与干燥状态下不能自撑式的涂料不同。虽然根据本专利技术的膜是自撑式的，它们也经常与其他聚合物材料结合使用，或以层压结构的形式涂覆在诸如金属、木材、玻璃和塑料的基底材料上。本专利技术可应用于各种热塑性和热固性有机聚合物。热塑性聚合物的实例包括乙烯基聚合物、聚烯烃聚合物、丙烯酸聚合物和含氟聚合物。热固性聚合物的实例包括环氧树脂、聚氨酯、聚醚、交联的乙烯基和丙烯酸树脂。用于本专利技术的优选聚合物可在低于约225℃的加工温度下成型到自撑式膜中。所谓“可在低于约225℃的加工温度下成型到自撑式膜中”是指用于制备本专利技术聚合物的自撑式膜的所有加工步骤都可在低于约225℃的温度下进行。这种加工步骤包括熔化、分散、流延、挤压、干燥、交联和形成自撑式膜的其他公知加工步骤。如果在包含例如搀杂木素磺酸的聚苯胺的优选体系中采用高于225℃的温度，就会降低导电聚合物的导电性能。本专利技术中优选的是诸如三氟乙烯、六氟丙烯、一氯三氟乙烯、二氟二氟乙烯、四氟乙烯、全氟丁基乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、1，1-二氟乙烯、乙烯基氟的聚合物和共聚物的各种含氟聚合物，其中包括它们的掺和物，以及含氟聚合物与非含氟聚合物的掺和物。更优选的是用可在低于225℃的温度下成型的含氟聚合物实施本专利技术。本专利技术中特别优选的是乙烯基氟(VF)的聚合物和共聚物、1，1-二氟乙烯(VF2)的聚合物和共聚物，以及它们的掺和物，1，1-二氟乙烯的聚合物和共聚物与非含氟聚合物，例如丙烯酸聚合物的掺和物。例如，含氟聚合物可以是聚偏氟乙烯均聚物(PVDF)或聚氟乙烯均聚物(PVF)，或乙烯基氟或1，1-二氟乙烯与包括氟烯烃、氟化乙烯基醚或氟化间二氧杂环戊烯的氟化共聚单体的共聚物。可用的氟化共聚单体的实例包括四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、氯三氟乙烯(CTFE)、三氟乙烯、六氟异丁烯、全氟丁基乙烯、全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟-2，2-二甲基-1，3-间二氧杂环戊烯(PDD)和全氟-2-亚甲基-4-甲基-1，3-二氧戊环(PMD)及其他。共聚物是指VF或VF2与任何数量的其他氟化单体单元的共聚体，包括二元共聚物、三元共聚物和四元共聚物。VF共聚物是本专利技术优选的实施方案，其制备已由Uschold的US6242547和US 6403740教导。本专利技术更优选地采用含氟聚合物的自撑式导电膜。含氟聚合物膜可由(1)含氟聚合物溶液，或(2)含氟聚合物分散体的液体组合物制成。通过流延或挤压加工由这种含氟聚合物溶液或分散体形成膜。优选所采用的含氟聚合物可在低于225℃的温度下成型。定向和非定向的含氟聚合物膜都可用于本专利技术的实践中。聚偏氟乙烯或1，1-二氟乙烯的共聚物的典型溶液或分散体用沸点足够高的溶剂制备，以避免成膜/干燥加工期间形成气泡。调节这些溶液或分散体中的聚合物浓度，以获得可加工的溶液粘度，该浓度通常低于溶液重量的约25％。合适的含氟聚合物膜由聚偏氟乙烯，或其共聚物和三元共聚物，与如US 3524906、US 4931324和US 5707697中描述的作为主要成分的丙烯酸树脂的掺和物形成。根据本专利技术的导电膜通过流延聚合物溶液或分散体，特别是其中分散了本文档来自技高网...
【技术保护点】
其中分散了包含线性共轭π电子体系和磺化木素或磺化聚类黄酮的残基的导电聚合物组合物的自撑式导电聚合物膜。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-1-6 60/438,1711.其中分散了包含线性共轭π电子体系和磺化木素或磺化聚类黄酮的残基的导电聚合物组合物的自撑式导电聚合物膜。2.权利要求1的自撑式导电聚合物膜，其中所述膜具有至少21MPa的最小抗拉强度和至少6％的断裂伸长。3.权利要求1的自撑式导电聚合物膜，其表面电阻率小于约1010Ω/平方。4.权利要求1的自撑式导电聚合物膜，其表面电阻率为约102Ω/平方-1010Ω/平方。5.权利要求1的自撑式导电聚合物膜，其中所述聚合物膜由其中分散了包含线性共轭π电子体系和磺化木素或磺化聚类黄酮的残基的导电聚合物组合物的热塑性聚合物的液体分散体形成并凝聚。6.权利要求5的自撑式导电聚合物膜，其中所述聚合物膜由所述液体分散体在低于约225℃的加工温度下形成。7.权利要求5的自撑式导电聚合物膜，其中所述聚合物膜由所述液体分散体流延。8.权利要求5的自撑式导电聚合物膜，其中所述膜由所述液体分散体挤出。9.权利要求1的自撑式导电聚合物膜，其中所述聚合物是可熔融挤出的。10.权利要求9的自撑式导电聚合物膜，其中所述聚合物膜通过在低于225℃的温度下挤压其中分散了包含线性共轭π电子体系和磺化木素或磺化聚类黄酮的残基的导电聚合物组合物的熔融聚合物形成。11.权利要求1的自撑式导电聚合物膜，其中所述膜经火焰处理。12.权利要求1的自撑式导电聚合物膜，其中所述聚合物是含氟聚合物。13.权利要求12的自撑式导电聚合物膜，其中所述膜经火焰处理。14.权利要求12的自撑式导电聚合物膜，其中所述含氟聚合物选自1，1-二氟乙烯的聚合物和共聚物、乙烯基氟的聚合物和共聚物，以及1，1-二氟乙烯的聚合物和共聚物与丙烯酸聚合物的掺和物。15.权利要求1的自撑式导电聚合物膜，其中所述导电组合物还含有金属颗粒。16.权利要求15的自撑式导电聚合物膜，其中所述金属颗粒是铝。17.权利要求5的自撑式导电聚合物膜，其中所述膜由含氟聚合物和所述含有线性共轭π电子体系和磺化木素或磺化聚类黄酮的残基的导电组合物在液体分散剂中的液体分散体形成。18.权利要求17的自撑式导电聚合物膜，其中所述液体分散剂选自丙烯碳酸酯、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、环丁砜和二甲基乙酰胺。19.权利要求1的自撑式导电聚合物膜，其中所述聚合物膜用含氟聚合物溶液与所述含有线性共轭π电子体系和磺化木素或磺化聚类黄酮的残基的导电组合物的分散体的混合物进行流延。20.权利要求1的自撑式导电聚合物膜，其中所述线性共轭π电子体系包含苯胺、...
【专利技术属性】
技术研发人员：ALM瑟维斯，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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