一种共轭高分子－层状粘土杂化物，包括： 共轭高分子；以及 层状粘土； 其中该共轭高分子与该层状粘土为物理性混合，且两者互相阻隔分散，该共轭高分子与该层状粘土的重量比约为１０∶１～１∶１０。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及共轭高分子(Conjugated Polymer; CP)的分散技术，且特别是 涉及一种共轭高分子-层状粘土杂化物(hybrid)及防止共轭高分子聚集的方法。
技术介绍
共轭高分子(CP)具有spZ杂化的长链共轭结构，因此CP比泛用型高分 子(PE, PP, PS， PET, etc.)聚有更高的导电(conductivity)、发光(emitting)与耐热 (thermal stability)等特性，和导电金属相比具有质量轻(light weight)、可挠性 (flexible)、 易力。工(process)与高设计性(designable)等优点。共轭高分子可应用至(l)轻量化生物传感器(Biosensor); (2) n-型或p-型半导体；(3)轻量化光电器件高分子有机电激发光显示器(PLED)、平面 显示器；(4)燃料电池与太阳能电池的有机电极；("高分子电极。然而共轭 高分子的分子间具有强大的范德华力(van der Waals attractions)与兀-兀堆叠作 用(兀-ti stacking force)，使得共轭高分子容易纠结缠绕(entanglement)，阻碍其 应用上的发展。提高共轭高分子的分散性与溶解度在专利及文献中已有不少相关研究 及发表，其主要方法为化学改性(chemical modification),利用单体改性使共 轭高分子带有亲溶剂的侧链分子虽可提高共轭高分子的溶解行为，但其溶 剂仍局限于二氯苯、二曱苯、氯仿等高毒性有机溶剂，对于共轭高分子的 加工、应用与环境保护而言都是很大的负担。
技术实现思路
本专利技术主要利用几何形态差异性(Geometric Shape Inhomogeneity Factor) 互相阻隔的原理，将层状粘土应用于共轭高分子的分散，使其易分散于水 性介质中而方便利用。本专利技术提供一种共轭高分子-层状粘土杂化物，包括共轭高分子以及层状粘土；其中该共轭高分子与该层状粘土为物理性混合，且两者互相阻 隔分散。本专利技术亦提供一种防止共轭高分子聚集的方法，包括下列步骤提供 具有链段纠结型态的共轭高分子；提供有片状型态的层状粘土；以及，以 施加剪切力的物理程序混合该共轭高分子与该层状粘土 ，通过几何型态差 异性使两者互相阻隔分散，以防止共轭高分子聚集。为了使本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更加明显易懂，下文 特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下附图说明图1为共轭高分子与层状粘土的分散机制示意图。图2为实施例1中样品A-D在水中的分散情形。图3为实施例1中样品A-D的紫外光-可见光吸收强度。图4为实施例2中不同粘土比例的共轭高分子-合成云母杂化物的紫外光-可见光吸收强度。图5为实施例2中不同粘土比例的共轭高分子-合成云母杂化物的荧光分牙斤光谱。图6为比较例中共轭高分子混合合成云母的紫外光-可见光吸收强度。 图7为比较例中共轭高分子混合合成云母的荧光分析光谱。主要附图标记说明 100 共轭高分子 200~层状粘土300 共轭高分子-层状粘土杂化物 具体实施例方式请参照图1,本专利技术利用具有纳米级片状型态(platdet-shaped)的无机层 状粘土(layered silicate) 200作为共轭高分子100的分散剂，利用物理程序， 制备出共轭高分子-层状粘土杂化物(CP-Layered Silicates hybrids)300。如图 中所示，共轭高分子100与层状粘土 200的分散机制是利用片状(platelet)结 构来区隔高纠缠(entanglement)的共轭高分子，并有效防止其再度聚集(aggregation)。使用层状粘土作为分散剂，可提高耐热性及在不同溶剂及水 中的分散性，同时避开化学改性的繁瑣、危险、挥发性、热不隐定性，以 及对共轭高分子结构的影响和排除多苯环有机溶剂对环境的污染。本专利技术的共轭高分子的种类并无特别限定，可以是用在生物传感器 (Biosensor)的共辄高分子、可以是用在显示器或电池的共轭高分子、可以是 n-型或p-型共轭高分子半导体。常用的共轭高分子包括(但不限于)聚乙炔 (polyacetylene)、 聚吡咯(polypyrrole)、 聚塞 分(polythiophene)、 聚苯胺 (polyaniline)、 聚药(polyfluorene)、 聚萘(polynaphthalene)、 聚对苯石克醚 (poly(p-phenylene sulfide))、 聚对苯乙烯(poly(p-phenylene vinylene))、 聚苯 (poly(p-phenylene))、 聚苯醚(polyphenylene oxide)、 聚p塞p分乙歸 (poly(thienylene vinylene))、 聚吹喻乙烯(poly(fiirylene vinylene))、 聚 萆(polyazulene)、聚苯基喹淋(poly(phenylquinoline))。上迷共辄高分子可以 单独或混合使用。在一实施例中，共轭高分子的重均分子量约 10，000~500,000。应注意的是，上述所指的共轭高分子还包括其衍生物及共 聚物，只要其衍生物或共聚物仍具有共轭性质。分子；反之，如果尺寸太小则因阻隔的力量太弱而无法分散共轭高分子。 共轭高分子与该层状粘土的重量比约为10: 1 1: 10。层状粘土的分散能力 与其径长比(aspectratio)有关，径长比越大分散能力越好，所需的用量越小。 在一实施例中，层状粘土的径长比最好不小于10,优选的径长比约在 50-10000之间。共轭高分子与层状粘土的重量比约为10: 1 1: 10,优选 在1: 2~2: 1之间。层状粘土可为表面带负电的阳离子交换粘土，或表面 带正电的阴离子交换粘土。由于共轭高分子的表面电荷为负电，因此较能 与带负电的云母或蒙脱土形成稳定的分散态。适用于本专利技术的层状粘土包括(但不限于)蒙皂石粘土(smectke clay)、 虫至石(vermiculite)、〗矣;各土(halloysite)、纟芎云母(seridte)、云母(mica)、合成云 母(synthetic mica)、层状水滑石(layered double hydroxide; LDH)、合成蒙急石 粘土(如Cope Chemical公司的SWN)等。其中，蒙鬼石粘土例如是蒙脱土 (montmorillonite)、 皂土 (saponite)、 贝保石(beidellite)、 绿脱石(nontronite)、 水辉石(hectorite)、富镁蒙脱石(stevensite)等。上述层状粘土可以单独或混合使用。本专利技术是利用施加剪切力(shear force)的物理程序混合共轭高分子与层 状粘土，且可进一步包括施加冲击力(impactforce)。在一实施例中，该物理 程序为研磨(grinding)程序，例如可利用各种研磨机(grinding mill),如球磨 机、砂磨机、三滚筒、平磨机等，或是以扦与研砵进行研磨。为达到均匀 的分散，研磨的时间优选不小于30分钟。由于层状粘土具亲水性，本专利技术的共轭高分子-层状粘土杂化物可直接 分散于水性介质(aqueousmedia本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种共轭高分子－层状粘土杂化物，包括：共轭高分子；以及层状粘土；其中该共轭高分子与该层状粘土为物理性混合，且两者互相阻隔分散，该共轭高分子与该层状粘土的重量比约为１０∶１～１∶１０。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林江珍，蓝伊奋，陈文章，李宗铭，邱国展，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71
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