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聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)是一种导电高分子材料,具有化学性能稳定,导电性好,透光率高,耐高温等优良性能,其在抗静电涂层、透明导电材料、电致发光器件、电容器和有机发光二极管等诸多领域有广泛的应用。但本征PEDOT通常是一种不溶不熔的物质,难以加工,严重限制了其应用。后来德国拜耳公司采用一种水溶性的高分子聚电解质聚苯乙烯磺酸钠(PSS)掺杂解决了 PEDOT的溶解性问题,虽然制备的PEDOT/PSS聚合物能均匀分散在水中,且能形成完整透明的薄膜,但PEDOT/PSS薄膜却存在易吸潮、耐水性差和导电率不高等问题。因此,为了 PEDOT能在各领域更好地应用,需对PEDOT薄膜的性能加以改善。本文在相关PEDOT研究的基础上,通过引入油溶性单体丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯(St),合成了 PEDOT/聚(苯乙烯磺酸钠-丙烯酸丁酯-苯乙烯)(PEDOT/P(SSNa-BA-St))导电涂料,并对薄膜的导电性、透光率、耐水性和稳定性等进行了细致研究,为PEDOT在透明导电材料中的应用提供了理论基础和实验依据;此外,本文还对PEDOT复合薄膜的湿敏性能进行了初步探讨,研究了PEDOT/PSS,PEDOT/聚(苯乙烯磺酸钠-烯丙基磺酸钠)(PEDOT/P(SSNa-SAS))和PEDOT/P(SSNa-BA-St)薄膜的感湿特性、响应特性、湿滞特性和长期稳定性等湿敏性能,证明了 PEDOT作为湿敏材料应用于湿度传感器的可行性,它是继聚吡咯和聚苯胺之后的一种新型湿敏材料。本文的主要结论如下:(1)红外光谱表征结果显示,PSS已经成功的掺杂到了 PEDOT链上;制备的PEDOTVP(SSNa-BA-St)薄膜,其易吸潮的问题得到明显改善,当SSNa/(BA+St)的质量比分别为7:3和3:7时,PEDOT/P(SSNa-BA-St)薄膜的导电性最好,表面电阻可达到104Q;丙烯酸的引入改善了薄膜在PET基材表面的附着力;SSNa/(BA+St)的比例一定,EDOT的加入量为2.0g时,膜的表面电阻最小,达到了 103Ω,导电性最好;柔韧性测试结果表明,PEDOT/P(SSNa-BA-St)膜的形变性高于PEDOT/PSS膜;随着球磨分散时间的增加,导电涂料中粒子的尺寸逐渐减小,膜的平均透光率逐渐增大,但膜的表面电阻与分散前有所增大;随着均质分散时间的增加,膜的表面电阻略有减小,膜的透光率逐渐增大;乙二醇、二甲亚砜和异丙醇三种有机溶剂的掺杂对膜的导电性都有一定的提高作用,其中乙二醇的掺杂效果最好,膜的表面电阻可减小2～3个数量级;交联剂乙酰丙酮铝和乙酰丙酮铁可使膜的导电性得到一定的提高,并且能够增强膜的耐水性能;离心稳定性测试结果表明,导电涂料的稳定性还有待进一步提高。(2)研究了 PEDOT/PSS、PEDOT/P(SSNa-SAS)和 PEDOT/P(SSNa-BA-St)三种湿敏元件的感湿特性,在整个湿度范围内三者都表现出了较高的灵敏度,其中PEDOT/P(SSNa-BA-St)湿敏元件的灵敏度和线性响应度最高;经盐酸掺杂后的PEDOT/P(SSNa-BA-St)湿敏元件,在低湿下的阻抗比掺杂前减小了,且线性响应度也提高了;加入交联剂乙酰丙酮铝和乙酰丙酮铁后的PEDOT/P(SSNa-BA-St)湿敏元件,在低湿下的阻抗减小了一个数量级,且在整个湿度范围内表现出了良好的灵敏度;PEDOT/PSS、PEDOT/P(SSNa-SAS)、PEDOT/P(SSNa-BA-St)、盐酸掺杂的PEDOT/P(SSNa-BA-St)及含有交联剂乙酰丙酮盐的PEDOT/P(SSNa-BA-St)几种湿敏元件中,含交联剂乙酰丙酮盐的PEDOT/P(SSNa-BA-St)湿敏元件响应最快,吸湿和脱湿时间分别为 15s 和 30s;PEDOT/PSS、PEDOT/P(SSNa-BA-St)和含交联剂的PEDOT/P(SSNa-BA-St)三种湿敏元件的湿滞分别为15.4%RH、4.3%RH和3.0%RH;湿敏元件在三个不同湿度条件下分别放置60天后,阻抗值基本上没有变化,表现出了很好的长期稳定性。