聚合物(PEDOT)的合成方法介绍

自从shirakawa et al发现了聚乙Q具有高导电率后，导电聚合物这个领域已引起了科学家的广泛兴趣。目前PEDOT成膜方法主要有物理涂覆法、电化学聚合法和原位聚合法：物理涂敷法物理涂覆法是将PEDOT分散液，通过刮涂、滴涂、旋涂等方式，涂覆在基材表面，经干燥后形成PEDOT薄膜。经过近20年的发展，导电聚合物已经成为一门较为成熟的跨学科综合研究领域，重量轻、可加工性好，抗腐蚀和导电性是这类物质的特点。在众多导电聚合物中，聚(3，4一乙撑二氧S吩)(简称为PEDT)

PEDOT-显示器的未来？

—均质处理PEDOT

　　自百川英树等发现用碘或者氟h钾掺杂的聚y炔具有与金属相当的导电性，电导率可达10SS/cm以来，导电高分子成为科学的研究热点。高分子导电聚合物聚3,4-乙撑二氧s吩（PEDOT）因其高导电性、对电解质的催化能力、透明性和柔性等特点受到广泛关注，成为D***对电极材料研究的热点。3,4y烯二氧基撑s吩（EDOT）的聚合物PEDOT具有独特的有点，如电导率高，透明性好，性能优良，在物体表面范围内的薄层产生作用，还具有较好的抗水解性，光稳定性，热稳定性以及优良的电化学性能

　　20世纪80年代后期，德国拜耳公司以PSS（聚对by烯磺酸）掺杂PEDOT，解决了PEDOT的溶解性问题，从而使PEDOT/PSS的应用更加广泛。

　　PEDOT/PSS悬浮液在塑料或玻璃表面，可以形成透明的PEDOT/PSS导电膜，不仅加工处理方便，而且具有可见光透过率高，用量小，抗水解性能好，绿色环保（水基分散体）等优点，使得PEDOT获得了巨大的商业成功，在有机薄膜太阳能电池材料，OLED材料，电致变色材料，透明电极材料等领域有广阔应用前景，在静电屏蔽也有应用。25wt%）等问题，削弱了实际的复合效果，极大地阻碍了有机/无机复合热电材料的进展。

　　PEDOT以旋涂或者浇铸成膜得到的电导率可达550S/cm，用气相聚合法得到的聚合物更能达到1000S/cm。

　　PEDOT分散液的粘度实表征镀膜后稳定性的重要参数，粘度可在0.1-1000mPa?s（在20℃和100S-1的剪切速率下用流变仪测定），粘度***j为40-150mPa?s.

　　实验证明，当PEDOT粒径明显降低时，其粘度和“挂壁”现象明显增大。国外文献和专利均表明，超高压均质是降低PEDOT粒径的金方法。通过超高压均质这样一个手段，能够改善样品性能从而使应用成为现实。

　　实验设备：ATS高压均质机，光散射粒度仪

　　样品：PDEOT：PSS分散液

　　含量：固含量3-5%PH值为1

　　实验目的：将产品粒径降低至100nm以下

　　评判标准：

　　1.样品充分分散后，应呈现类似“胶体”状流动状态，粘度增大

　　2.导电性能需达到产品需求

　　3.粒径分布均一，涂布成膜后均匀稳定

　　基本实验流程：

　　1.将冷水机温度设置为-5℃，待温度充分降低之后，可开始准备均质处理

　　2.低压800bar处理三遍取样，高压1000bar处理五遍取样，高压1500bar处理五遍取样

　　3.实验中应注意随着均质处理温度升高，如果冷水机温度不能满足实验要求，应暂停实验或更换冷水机和换热设备

　　实验现象：

　　1.随着均质压力和次数的增加，样品的颜色有一定程度的变浅

　　2.均质前的沉淀物，均质之后静置后样品状态稳定不沉淀

　　3.均质处理后，样品温度会略微升高，此时在试管中的流动状态仍为液体。静置后温度降低，“粘壁”现象会较为明显。

单体3，4-乙撑二氧***吩(EDOT)的合成情况

J、D、Stenger-***ith et．all于1998年采用下述方法合成了EDOT。（5）固态电容器PEDOT/PSS突出的高温稳定性使其表面电阻在280℃下仍然稳定。反应从l代二甘酸(HOOCH –s-CH COOH)开始，通过一系列的步骤合成2，5-二羧酸-3、4-乙撑二氧***吩，然后通过催化剂脱羧而制成了3、4-乙撑二氧***吩

该合成法产率低，成本高。改进或找到一种新的合成方法以提高EDOT的产率、降低生产成本是当前科研工作者的主要任务。笔者在合成EDOT的过程中对该方法进行了一些改进，如引入相转移催化剂和沸石分子筛，提高了EDOT的产率。