论文部分内容阅读
导电聚合物聚3,4-乙撑二氧噻吩(简称PEDOT)由于具有高的电导率,较好的环境稳定性和薄膜透明性而受到广泛的关注,并在抗静电涂层、光电二极管、传感器等方面表现出了广阔的应用前景。但由于PEDOT的共轭长链带来的不溶不熔问题使其加工处理困难,从而限制了其商业应用,改善PEDOT的加工性能成为该领域重要且极具意义的研究。制备PEDOT分散体是解决其加工问题直接且重要的途径,本文围绕着探索改善PEDOT加工性能的方法展开,通过化学氧化聚合法成功制备了共聚磺酸掺杂型PEDOT分散体和基于聚氨酯乳胶粒子的PEDOT分散体两种不同类型的分散体,并研究了影响两种不同分散体稳定性的因素及其在抗静电涂料中的应用。本文从掺杂剂入手,以自制的苯乙烯磺酸钠(SSS)和乙烯磺酸钠(SVS)的共聚物PSS-VS为掺杂剂,制备了共聚磺酸掺杂型PEDOT/PSS-VS分散体,并研究了共聚磺酸的共聚比、分子量和用量、氧化剂用量以及理论固含量对分散体稳定性及电导率的影响。得出的最佳工艺条件为:SSS与SVS共聚摩尔比为5/5,磺酸根与单体摩尔比为2/1,氧化剂与单体摩尔比为1.5/1,理论固含量为2.8%。在该工艺条件下制备的PEDOT/PSS-VS电导率高达11.74S/cm,分散体平均粒径为447nm。本文从粒子形态结构入手,以自制的聚氨酯分散体(PUD)为基材,制备了基于聚氨酯乳胶粒子的PEDOT/PU分散体,并研究了不同合成条件和不同粒径大小的聚氨酯基材对分散体性能的影响。通过动态光散射和四探针测试表明,随着复合粒子中PEDOT含量的增加,PEDOT/PU分散体的粒径分布变宽,平均粒径和电导率均增加。综合考虑分散体稳定性和导电性,制备过程中EDOT/PU质量比选择1/10为宜。透射电镜分析表明,复合粒子呈核壳结构,聚氨酯乳胶基材的粒径大小对复合粒子的形貌有较大影响。以自制的两种PEDOT分散体为导电组分配制抗静电涂料,并应用于塑料基材,对涂膜进行了基本分析,结果表明,涂膜的附着力达到2级,透光性≧85%,耐水洗性能和稳定性好,表面电阻为108Ω,达到了抗静电涂料的要求。