[發(fā)明專利]導(dǎo)電性高分子溶液的制備方法導(dǎo)電性高分子溶液、導(dǎo)電性高分子涂膜以及固體電解質(zhì)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810049105.0
• 申請日: 2008-01-18
• 公開（公告）號: CN101486841A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 寧俊祿
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州泰達電子材料科技有限公司;寧俊祿
• 主分類號: C08L101/12
• 分類號: C08L101/12;H01B1/12
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)電性高分子溶液的制備方法，以及導(dǎo)電性高分子溶液和使用該導(dǎo)電性高分子溶液的涂膜和使用該導(dǎo)電性高分子溶液的固體電解質(zhì)。

背景技術(shù)

本發(fā)明的導(dǎo)電性高分子溶液及其涂膜有望應(yīng)用于：導(dǎo)電用途，導(dǎo)電涂料，防靜電劑，電磁波屏蔽材料，透明性導(dǎo)電材料，電池材料，電容器材料，電子設(shè)備材料，半導(dǎo)電材料，靜電式復(fù)印部件，轉(zhuǎn)印部件，太陽能電池，有機發(fā)光二極管，場發(fā)射型顯示器(FED)，觸摸屏，電致發(fā)光片(Electroluminance)，有機薄膜晶體管(Organic?thin-film?transistor)，電子紙(epaper)，電子照相材料等。

通常，所謂導(dǎo)電性高分子是聚吡咯類，聚噻吩類，聚乙炔類，聚亞苯類，聚亞苯基1，2-亞乙烯類，聚苯胺類，聚乙醛類，聚1，2-亞乙烯基噻吩類，以及這些物質(zhì)的共聚物等。這些導(dǎo)電性高分子可以通過化學(xué)氧化聚合法和電解聚合法制備。

電解聚合法是用可導(dǎo)電性高分子的單體和摻雜劑組成的固體電解質(zhì)混合溶液，加入預(yù)先制成的電極材料，在電極上將導(dǎo)電性高分子形成為薄膜。因此，很難大量地制備。

與此相比，在化學(xué)氧化聚合法中沒有這樣的限制，導(dǎo)電性高分子的單體和合適的氧化劑及催化劑，就可以得到大量的導(dǎo)電性高分子。但是，在化學(xué)氧化聚合法中，隨著導(dǎo)電性高分子主鏈的生長，有機溶劑的溶解性將降低。因此，得到的多為不溶的固形粉體，以這種狀態(tài)很難應(yīng)用。

為解決以上問題，提出了如下方案：在通過導(dǎo)入適當(dāng)?shù)娜〈蛴镁坳庪x子化合物進行增大有機溶劑的溶解性。作為可溶性導(dǎo)電性高分子的例子，在市場上有H.C.Starck-VTECHLtd.生產(chǎn)的Baytron-P等。此導(dǎo)電性高分子具有高電阻。

作為固體電解電容器的固體電解質(zhì)的導(dǎo)電性高分子層，使用吡咯類，噻吩類，苯胺類等作為單體。當(dāng)形成所述固體電解質(zhì)的導(dǎo)電性高分子時，主要使用化學(xué)氧化聚合方法，該方法通過向?qū)щ娦愿叻肿又刑砑友趸瘎┖蛽诫s劑，從而在金屬多孔體的氧化物膜上引起反應(yīng)形成導(dǎo)電性高分子層。

另一方面，還使用下列技術(shù)，不在金屬多孔體的氧化物膜上進行聚合，而是通過獨立地制備可溶性導(dǎo)電性高分子溶液，浸漬該導(dǎo)電性高分子溶液進入金屬多孔體，然后干燥成涂膜，從而在氧化物膜上形成導(dǎo)電性高分子層。該技術(shù)中，可溶性導(dǎo)電性高分子的分子量與其進入多孔體內(nèi)部的滲透性通常成反比關(guān)系，而涂膜的電阻與導(dǎo)電性高分子的分子量則傾向于成比例。因此，如果只用可溶性導(dǎo)電性高分子溶液來形成固體電解電容器的固體電解質(zhì)，則固體電解電容器的ESR和靜電容量具有兩者選一的關(guān)系，因此使用的實例很少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決導(dǎo)電性高分子的高電阻。提供一種導(dǎo)電性高分子溶液的制備方法，導(dǎo)電性高分子溶液及導(dǎo)電性高分子涂膜，該涂膜是具有減小電阻率，增大透光率。而且解決使用導(dǎo)電性高分子的固體電解電容器的ESR性能問題。提供一種高導(dǎo)電的固體電解質(zhì)。

本發(fā)明的導(dǎo)電性高分子溶液的制備方法在于用含有導(dǎo)電性高分子的單體，含磺酸基化合物，溶劑，和氧化劑的混合溶液制備聚合導(dǎo)電性高分子溶液的程序中，至少有一個程序采用乳化程序，該乳化程序?qū)嵤┦窃谥辽俸袑?dǎo)電性高分子的單體和溶劑的狀態(tài)下進行。

乳化程序優(yōu)選實施是在含有含磺酸基化合物，氧化劑，催化劑中的至少有一種的狀態(tài)下。

乳化方式優(yōu)選為高壓乳化，高速運轉(zhuǎn)乳化，超聲乳化，剪切乳化中的至少有一種。

本發(fā)明的導(dǎo)電性高分子溶液的制備方法優(yōu)選于在25度的溫度下，其混合溶液中的氧氣含量為8重量ppm以下。

本發(fā)明的導(dǎo)電性高分子涂膜是具備乳化程序制備的導(dǎo)電性高分子溶液經(jīng)除去溶劑得到。其中還含有摻雜劑，導(dǎo)電性調(diào)整結(jié)合劑，樹脂成分，導(dǎo)電性微粒子，離子導(dǎo)電性化合物，離子化合物中的至少一種。

本發(fā)明中制備的導(dǎo)電性高分子溶液，導(dǎo)電性高分子涂膜具有高電導(dǎo)率和高透光率。使用本發(fā)明制備的固體電解質(zhì)的固體電解電容器具有低ESR。

具體實施方式

下面，對本發(fā)明的使用例子進行說明。但是，本發(fā)明并不局限于以下各例。例如，這些例子及方式的構(gòu)成要素彼此間可相互對應(yīng)或適當(dāng)組合。

本發(fā)明的導(dǎo)電性高分子溶液的制備方法在于用含有導(dǎo)電性高分子的單體，聚陰離子，溶劑，和氧化劑的混合溶液制備聚合導(dǎo)電性高分子溶液的程序中，至少有一個程序采用乳化程序，該乳化程序?qū)嵤┦窃谥辽俸袑?dǎo)電性高分子的單體和溶劑的狀態(tài)下進行。乳化方式可以選擇高壓乳化，高速運轉(zhuǎn)乳化，超聲乳化，剪切乳化等。

(導(dǎo)電性高分子的單體)