[發(fā)明專利]一種聚離子液體改性的可溶性導(dǎo)電聚苯胺的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910091159.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN110078914A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏于旻;沈嘉豪;梁源;吳柔騰;汪菁晶;劉潔;張?chǎng)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G73/02
• 分類號(hào): C08G73/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王婧

本發(fā)明涉及一種聚離子液體改性的可溶性導(dǎo)電聚苯胺，其特征在于，其制備方法包括：在氮?dú)饣蚨栊詺怏w保護(hù)下，將鹽酸溶液以及聚離子液體和苯胺的混合液加入到過硫酸銨溶液中，進(jìn)行反應(yīng)，得到聚離子液體改性的可溶性導(dǎo)電聚苯胺。本發(fā)明在聚苯胺的聚合過程中引入了聚離子液體，使得聚苯胺可在DMSO等溶劑中溶解，拓展了苯胺的應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚離子液體改性的可溶性導(dǎo)電聚苯胺，具體地說(shuō)，涉及的是一種可以均勻的溶解在多種溶劑中如水、DMSO、DMF、DMAC并具有導(dǎo)電性的聚苯胺的制備方法。

背景技術(shù)

聚苯胺作為一種比較典型的結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高聚物，其分子鏈中含有π電子云結(jié)構(gòu)能夠通過制備過程中各種有機(jī)、無(wú)機(jī)酸、混合酸或其他化合物的摻雜及二次摻雜，使其分子結(jié)構(gòu)即氧化程度及質(zhì)子化程度發(fā)生改變，形成離域，從而使這種普通的絕緣高分子變成能夠?qū)щ姷母叻肿硬牧稀６乙驗(yàn)樗梢酝ㄟ^不斷改進(jìn)摻雜方式或復(fù)合條件，能夠獲得相對(duì)較好的導(dǎo)電性能；本身的分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其具有非常優(yōu)異的物理性能，而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境較為友好；合成原料苯胺極易獲取，可以通過多種方法合成，操作簡(jiǎn)便等眾多優(yōu)異性能，是目前吸引最多關(guān)注的導(dǎo)電高聚物。

但是，由于聚苯胺的分子鏈中存在共軛π鍵，產(chǎn)生強(qiáng)共軛作用致使其剛性和鏈間的相互作用較強(qiáng)，一般情況下不溶不熔。因此，合成可加工性能更好的聚苯胺是其能夠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和投入實(shí)際使用的要點(diǎn)。

聚離子液體是一類兼具離子液體和聚合物性質(zhì)的材料，具有特殊的性能，可應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。隨著科技、研究的發(fā)展，聚離子液體也同樣不斷地創(chuàng)新發(fā)展，在聚合物化學(xué)、能源以及材料科學(xué)領(lǐng)域吸引了巨大關(guān)注。不僅因?yàn)槠浣Y(jié)合了帶有大分子結(jié)構(gòu)的離子液體的獨(dú)特性能，更因?yàn)槠鋭?chuàng)造了新的特性與功能。近年來(lái)，咪唑型聚離子液體被合成用于分散劑，比如它能夠穩(wěn)定水相中及有機(jī)相里的碳納米管等納米級(jí)材料，如多壁、單壁碳納米管(MWCNTs、SWCNTs)和石墨烯片層。

Dong等在《Journal of Polymer Science》2010年第47卷第20期第2036-2046頁(yè)發(fā)表了“Enhancement in solubility and conductivity of polyaniline withlignosulfonate modified carbon nanotube”(以木質(zhì)素磺酸鹽改性的碳納米管增強(qiáng)聚苯胺的溶解性和導(dǎo)電性)，使用木質(zhì)素磺酸鈣改性碳納米管，再以此為摻雜劑來(lái)增強(qiáng)聚苯胺的溶解性。Harlev E等在《Advanced Materials》1996年第8卷第12期第994-997頁(yè)發(fā)表了“Anew method for the preparation of conductive polyaniline solutions:Application to liquid crystal devices”(一種新的制備導(dǎo)電聚苯胺溶液的方法：應(yīng)用于液晶設(shè)備)，制備了一種能夠溶解在丙酮酸中的聚苯胺。由于對(duì)聚離子液體作為分散劑的研究仍處于不斷發(fā)展的階段，因此通過聚離子液體增加聚苯胺的可加工性能的相關(guān)研究迄今并未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可溶性的導(dǎo)電聚苯胺及其制備方法，本發(fā)明通過在聚合過程中加入聚離子液體得到一種可在DMSO等溶劑中具有較好溶解性的聚苯胺；本發(fā)明制作方法簡(jiǎn)便，拓展了聚苯胺的應(yīng)用領(lǐng)域，更大化地開發(fā)了聚苯胺的應(yīng)用價(jià)值。

本發(fā)明的一種聚離子液體改性的可溶性導(dǎo)電聚苯胺，其特征在于，其制備方法包括：在氮?dú)饣蚨栊詺怏w保護(hù)下，將鹽酸溶液以及聚離子液體和苯胺的混合液加入到過硫酸銨溶液中，進(jìn)行反應(yīng)，得到聚離子液體改性的可溶性導(dǎo)電聚苯胺。

優(yōu)選地，所述的苯胺和聚離子液體的質(zhì)量比為1:1-4:1。

優(yōu)選地，所述的聚離子液體為PIL-Cl，其結(jié)構(gòu)式為：

其中n為10-50。