本发明专利技术提供的通过冷拉伸提高聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜电导率的方法，其为：首先将聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜裁剪成矩形；之后在室温条件下采用电子万能试验机对矩形聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜进行弹性拉伸；再将经冷拉伸的聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜浸泡在酸性溶液中进行掺杂反应，得到电导率提高的聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜；该方法操作简便，且广泛适用于聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜，薄膜的室温电导率可提高２～２０倍；而且不会对薄膜形态和尺寸造成破坏性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
自从八十年代MacDiarmid将易合成、环境稳定性好的聚苯胺(PANI)作为导电高 分子加以研究以来，聚苯胺及其聚苯胺复合材料的合成、结构、导电性能及加工工艺等方面 的研究已取得重大进展。随着分子电子器件的开发，聚苯胺及其复合材料的应用也向着薄 膜化发展。如何提高导电聚苯胺及其导电聚苯胺复合薄膜的导电性能成为近些年来科学家 们关注的重点。1991年，Cromack等发现在高于聚苯胺薄膜的玻璃化转变点(110°C )的温 度区域对聚苯胺薄膜进行热拉伸可以让其导电率增加。后来有更多的科研工作者采用这种 热拉伸的办法来提高聚苯胺及其聚苯胺复合薄膜材料的电导率。但是这种热拉伸提高导电 聚苯胺及其聚苯胺复合薄膜的方法有很多的不足。一是需要高温环境(80 110°C) ；二是 通常要大幅提高薄膜的电导率则需要延伸率达到200%，而这个过程需要较长的时间 ’三 是这种热拉伸会破坏原有薄膜尺寸的变化，而这种变化不利于工业应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过冷拉伸提高聚苯胺及聚苯胺复合薄膜电导率的 方法；该方法操作简单高效，在室温下进行且不会对薄膜尺寸和形态造成破坏。本专利技术的技术方案如下本专利技术提供的通过冷拉伸提高聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜电导率的方法，其特 征是首先将聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜裁剪成矩形；之后在室温条件下采用电子万能 试验机对矩形聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜进行弹性拉伸；再将经冷拉伸的聚苯胺薄膜或 聚苯胺复合薄膜浸泡在酸性溶液中进行掺杂反应，得到电导率提高的聚苯胺薄膜或电导率 增强的聚苯胺复合薄膜，其室温电导率提高2 20倍；所述对矩形聚苯胺薄膜或矩形聚苯胺复合薄膜进行弹性拉伸的步骤如下在室温条件下采用拉伸夹具夹持住裁剪好的矩形聚苯胺薄膜或矩形聚苯胺复合 薄膜，将拉伸夹具装于电子万能试验机对所述薄膜进行弹性拉伸；拉伸过程中电子万能试 验机的横梁运行速度为Imm/分钟，弹性拉伸力为1 9N ；拉伸结束后得到经拉伸的聚苯胺 薄膜或聚苯胺复合薄膜；所述的掺杂反应为将经冷拉伸处理后的聚苯胺薄膜或经冷拉伸处理后的聚苯胺复合薄膜浸泡于酸 性溶液中1分钟，取出并置于空气中自然干燥，得到电导率增强的聚苯胺薄膜或电导率增 强的聚苯胺复合薄膜；所述酸性溶液为盐酸、硫酸、磷酸、β -萘磺酸或樟脑磺酸；所述酸性溶液的浓度为5 10Μ。所述聚苯胺薄膜的制备步骤如下；1)将聚苯胺粉末加入到N-甲基吡咯烷酮中，均勻搅拌充分溶解，得到黑色的聚苯 胺饱和溶液；2)将得到的聚苯胺饱和溶液逐滴滴加在清洗干净的载波片上，然后用烘箱对载波 片进行加热干燥，得到聚苯胺薄膜；所述加热干燥温度为50 85°C ；所述聚苯胺饱和溶液滴加量为每平方厘米载波片滴加0. 025 0. 125mL聚苯胺饱 和溶液。所述聚苯胺复合薄膜的制备步骤如下；1)将聚苯胺粉末加入到N-甲基吡咯烷酮中，均勻搅拌充分溶解，得到黑色的聚苯 胺饱和溶液；2)在上述聚苯胺饱和溶液中加入添加物得到混合溶液，之后再将混合溶液逐滴滴 加在清洗干净的载波片上，然后用烘箱对载波片进行加热干燥，得到聚苯胺复合薄膜；所述添加物与聚苯胺饱和溶液的体积比为1 5g/L ；所述加热干燥温度为50 85°C ；所述添加物为聚吡咯、碳纳米管或磁性Fe304颗粒；所述混合溶液的滴加量为每平方厘米载波片滴加0. 025 0. 125mL混合溶液；所述添加物为聚吡咯、碳纳米管及磁性Fe304颗粒。与现有技术相比，本专利技术提供的冷拉伸提高聚苯胺或聚苯胺复合薄膜的方法具有 如下优点本专利技术冷拉伸提高聚苯胺或聚苯胺复合薄膜的方法操作简便，且广泛适用于聚苯 胺薄膜或聚苯胺复合薄膜，薄膜的室温电导率可提高2 20倍；而且不会对薄膜形态和尺 寸造成破坏性。具体实施例方式实施例11、聚苯胺的制备；将购买的聚苯胺粉末加入到N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，均勻搅拌后得到黑色的聚 苯胺饱和溶液；2、将上述聚苯胺饱和溶液逐滴滴加在清洗干净的载波片上，其滴加量为0. 025mL/ cm2(即每平方厘米载波片滴加0. 025mL聚苯胺饱和溶液)，然后用烘箱对载波片进行加热 干燥即得到了中性聚苯胺薄膜，加热干燥温度为50°C ；3、聚苯胺薄膜的冷拉伸处理将聚苯胺薄膜裁剪成10 X 10 X 70的矩形；在室温条件下采用拉伸夹具夹持住裁剪好的矩形聚苯胺薄膜，在将夹持有矩形聚 苯胺薄膜的拉伸夹具置于电子万能试验机上，对矩形聚苯胺薄膜进行弹性拉伸，电子万能 试验机的横梁运行速度为1mm/分钟，弹性拉伸力为1N ；拉伸结束后得到经拉伸处理的聚苯 胺薄膜；4、经冷拉伸处理的聚苯胺薄膜的酸掺杂将经冷拉伸处理后的聚苯胺薄膜浸泡于浓度为5M的盐酸溶液中，放置1分钟后取出，在空气中自然干燥后得到电导率增强的导电聚苯胺薄膜，经测试该冷拉伸处理后的导 电聚苯胺薄膜的室温电导率提高至少2倍。实施例21、聚苯胺的制备；将购买的聚苯胺粉末加入到N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，均勻搅拌后得到黑色的聚 苯胺饱和溶液；2、将上述聚苯胺饱和溶液逐滴滴加在清洗干净的载波片上，其滴加量为0. 07mL/ cm2 (即每平方厘米载波片滴加0. 07mL聚苯胺饱和溶液)，然后用烘箱对载波片进行加热干 燥即得到了中性聚苯胺薄膜，加热干燥温度为65°C ；3、聚苯胺薄膜的冷拉伸处理将聚苯胺薄膜裁剪成10X10X70的矩形；在室温条件下采用拉伸夹具夹持住裁剪好的矩形聚苯胺薄膜，在将夹持有矩形聚 苯胺薄膜的拉伸夹具置于电子万能试验机上，对矩形聚苯胺薄膜进行弹性拉伸，电子万能 试验机的横梁运行速度为Imm/分钟，弹性拉伸力为5N ；拉伸结束后得到经拉伸处理的聚苯 胺薄膜；4、经冷拉伸处理的聚苯胺薄膜的酸掺杂将经冷拉伸处理后的聚苯胺薄膜浸泡于浓度为7. 5M的硫酸溶液中，放置1分钟后 取出，在空气中自然干燥后得到电导率增强的导电聚苯胺薄膜，经测试该冷拉伸处理后的 导电聚苯胺薄膜的室温电导率提高了 20倍。实施例3、1、聚苯胺的制备；将购买的聚苯胺粉末加入到N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，均勻搅拌后得到黑色的聚 苯胺饱和溶液；2、将上述聚苯胺饱和溶液逐滴滴加在清洗干净的载波片上，其滴加量为0. 125mL/ cm2(即每平方厘米载波片滴加0. 125mL聚苯胺饱和溶液)，然后用烘箱对载波片进行加热 干燥即得到了中性聚苯胺薄膜，加热干燥温度为85°C ；3、聚苯胺薄膜的冷拉伸处理将聚苯胺薄膜裁剪成10X10X 70的矩形；在室温条件下采用拉伸夹具夹持住裁剪好的矩形聚苯胺薄膜，在将夹持有矩形聚 苯胺薄膜的拉伸夹具置于电子万能试验机上，对矩形聚苯胺薄膜进行弹性拉伸，电子万能 试验机的横梁运行速度为Imm/分钟，弹性拉伸力为9N ；拉伸结束后得到经拉伸处理的聚苯 胺薄膜；4、经冷拉伸处理的聚苯胺薄膜的酸掺杂将经冷拉伸处理后的聚苯胺薄膜浸泡于浓度为IOM的磷酸溶液中，放置1分钟后 取出，在空气中自然干燥后得到电导率增强的导电聚苯胺薄膜，经测试该冷拉伸处理后的 导电聚苯胺薄膜的室温电导率提高了 8倍。实施例4、1、聚苯胺复合薄膜的制备；将购买的聚苯胺粉末加入到N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，均勻搅拌后得到黑色的聚5苯胺饱和溶液；2、将lg/L聚吡咯采用超声均勻分散本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过冷拉伸提高聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜电导率的方法，其特征是：首先将聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜裁剪成矩形；之后在室温条件下采用电子万能试验机对矩形聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜进行弹性拉伸；再将经冷拉伸的聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜浸泡在酸性溶液中进行掺杂反应，得到电导率提高的聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜；所述对矩形聚苯胺薄膜或矩形聚苯胺复合薄膜进行弹性拉伸的步骤如下：在室温条件下采用拉伸夹具夹持住裁剪好的矩形聚苯胺薄膜或矩形聚苯胺复合薄膜，将拉伸夹具装于电子万能试验机对所述薄膜进行弹性拉伸；拉伸过程中电子万能试验机的横梁运行速度为１ｍｍ／分钟，弹性拉伸力为１～９Ｎ；拉伸结束后得到经拉伸的聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜；所述的掺杂反应为：将经冷拉伸处理后的聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜浸泡于酸性溶液中１分钟，取出并置于空气中自然干燥，得到电导率增强的聚苯胺薄膜或聚苯胺复合薄膜；所述酸性溶液为盐酸、硫酸、磷酸、β－萘磺酸或樟脑磺酸；所述酸性溶液的浓度为５～１０Ｍ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：付绍云，肖红梅，张卫东，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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