导电性高分子溶液的制备方法导电性高分子溶液、导电性高分子涂膜以及固体电解质技术

导电性高分子溶液的制备方法，是在含有导电性高分子单体的混合溶液和制备导电性高分子溶液的程序中，通过采用乳化程序，提高导电性高分子的导电性，以得到高导电的导电性高分子。导电性高分子溶液的涂膜具有高导电性，高透光和低电阻的性能。该导电性高分子涂膜使用在固体电解电容器的固体电解质时，可以得到低ＥＳＲ等的优异性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导电性高分子溶液的制备方法，以及导电性高分子溶液和使用该导电性高分 子溶液的涂膜和使用该导电性高分子溶液的固体电解质。
技术介绍
本专利技术的导电性高分子溶液及其涂膜有望应用于导电用途，导电涂料，防静电剂，电 磁波屏蔽材料，透明性导电材料，电池材料，电容器材料，电子设备材料，半导电材料，静电式复印部件，转印部件，太阳能电池，有机发光二极管，场发射型显示器(FED)，触摸屏， 电致发光片(Electrolurainance)，有机薄膜晶体管(Organic thin-film transistor)， 电子 纸(印aper)，电子照相材料等。通常，所谓导电性高分子是聚吡咯类，聚噻吩类，聚乙炔类，聚亚苯类，聚亚苯基1,2-亚乙烯类，聚苯胺类，聚乙醛类，聚l，2-亚乙烯基噻吩类，以及这些物质的共聚物等。这些 导电性高分子可以通过化学氧化聚合法和电解聚合法制备。电解聚合法是用可导电性高分子的单体和掺杂剂组成的固体电解质混合溶液，加入预先 制成的电极材料，在电极上将导电性高分子形成为薄膜。因此，很难大量地制备。与此相比，在化学氧化聚合法中没有这样的限制，导电性高分子的单体和合适的氧化剂 及催化剂，就可以得到大量的导电性高分子。但是，在化学氧化聚合法中，随着导电性高分 子主链的生长，有机溶剂的溶解性将降低。因此，得到的多为不溶的固形粉体，以这种状态 很难应用。为解决以上问题，提出了如下方案在通过导入适当的取代基或用聚阴离子化合物进行 增大有机溶剂的溶解性。作为可溶性导电性高分子的例子，在市场上有H. C. Starck-VTECH Ltd.生产的Baytron-P等。此导电性高分子具有高电阻。作为固体电解电容器的固体电解质的导电性高分子层，使用吡咯类，噻吩类，苯胺类等 作为单体。当形成所述固体电解质的导电性高分子时，主要使用化学氧化聚合方法，该方法 通过向导电性高分子中添加氧化剂和掺杂剂，从而在金属多孔体的氧化物膜上引起反应形成 导电性高分子层。另一方面，还使用下列技术，不在金属多孔体的氧化物膜上进行聚合，而是通过独立地 制备可溶性导电性高分子溶液，浸渍该导电性高分子溶液进入金属多孔体，然后干燥成涂膜， 从而在氧化物膜上形成导电性高分子层。该技术中，可溶性导电性高分子的分子量与其进入 多孔体内部的渗透性通常成反比关系，而涂膜的电阻与导电性高分子的分子量则倾向于成比3例。因此，如果只用可溶性导电性高分子溶液来形成固体电解电容器的固体电解质，则固体电解电容器的ESR和静电容量具有两者选一的关系，因此使用的实例很少。
技术实现思路
本专利技术为解决导电性高分子的高电阻。提供一种导电性高分子溶液的制备方法，导电性 高分子溶液及导电性高分子涂膜，该涂膜是具有减小电阻率，增大透光率。而且解决使用导 电性高分子的固体电解电容器的ESR性能问题。提供一种高导电的固体电解质。本专利技术的导电性高分子溶液的制备方法在于用含有导电性高分子的单体，含磺酸基化合 物，溶剂，和氧化剂的混合溶液制备聚合导电性高分子溶液的程序中，至少有一个程序采用 乳化程序，该乳化程序实施是在至少含有导电性高分子的单体和溶剂的状态下进行。乳化程序优选实施是在含有含磺酸基化合物，氧化剂，催化剂中的至少有一种的状态下。 乳化方式优选为高压乳化，高速运转乳化，超声乳化，剪切乳化中的至少有一种。 本专利技术的导电性高分子溶液的制备方法优选于在25度的温度下，其混合溶液中的氧气含 量为8重量ppm以下。木专利技术的导电性高分子涂膜是具备乳化程序制备的导电性高分子溶液经除去溶剂得到。 其中还含有掺杂剂，导电性调整结合剂，树脂成分，导电性微粒子，离子导电性化合物，离 子化合物中的至少一种。本专利技术中制备的导电性高分子溶液，导电性高分子涂膜具有高电导率和高透光率。使用 本专利技术制备的固体电解质的固体电解电容器具有低ESR。 具体实施例方式下面，对本专利技术的使用例子进行说明。但是，本专利技术并不局限于以下各例。例如，这些 例子及方式的构成要素彼此间可相互对应或适当组合。本专利技术的导电性高分子溶液的制备方法在于用含有导电性高分子的单体，聚阴离子，溶 剂，和氧化剂的混合溶液制备聚合导电性高分子溶液的程序中，至少有一个程序采用乳化程 序，该乳化程序实施是在至少含有导电性高分子的单体和溶剂的状态下进行。乳化方式可以 选择高压乳化，高速运转乳化，超声乳化，剪切乳化等。 (导电性高分子的单体)作为本专利技术的导电性高分子的单体只要能聚合成导电性高分子即可，没有特殊限制。例如可列举吡咯类及其衍生物，噻吩类及其衍生物，乙炔类及其衍生物，亚苯类及其衍生物，亚苯基1，2-亚乙烯类及其衍生物，苯胺类及其衍生物，乙醛类及其衍生物，1，2-亚乙烯基噻吩类及其衍生物等。尤其是从在空气氛围下化学性稳定，操作性良好方面考虑，优选使用吡咯类及其衍生物，噻吩类及其衍生物，亚苯基1,2-亚乙烯类及其衍生物，苯胺类及其衍生物等。作为优选使用的导电性高分子的单体具体例子可列举吡咯，3-甲基吡咯，3-羧基吡咯，3-甲基—4-羧乙基吡咯，3-甲氧基吡咯，3-己氧基吡咯，3-甲基-4-己氧基吡咯等的吡咯类； 噻盼，3-甲基噻吩，3-己基噻吩，3-羟基噻吩，3-甲氧基噻吩，3-己氧基噻吩，3-辛氧基噻 吩，3,4-二羟基噻吩，3,4-二甲氧基噻吩，3,4-二乙氧基噻吩，3,4-二己氧基噻吩，3,4 -二庚氧基噻吩，3，4-二辛氧基噻吩，3,4-二癸氧基噻吩，3,4-亚乙二氧基噻吩，3,4-亚丙二 氧基噻吩，3，4-丁烯二羟基噻吩，3-甲基-4-甲氧基噻吩，3,4-乙烯二氧噻吩，3，4-丁烯二氧 噻吩等的噻吩类；以及苯胺，2-甲基苯胺，3-异丁基苯胺，2-苯胺磺酸，3-苯胺磺酸等的苯 胺类等。导电性高分子的单体可以通过化学氧化聚合法来聚合成导电性高分子。在存在氧化剂或 催化剂的条件下，从导电性高分子的单体化学氧化成导电性高分子。导电性高分子的聚合单 位只要有2个以上即可得到良好的导电性。作为氧化剂可使用过硫酸铵，过硫酸钠，过硫酸钾等的过硫酸盐，氯化铁(in)，硫酸铁 (in)，氯化铜(n)，对甲苯磺酸铁(III)等的过渡金属化合物，氧化银，氧化铯(Se)等 的金属氧化物，过氧化氢，臭氧等过氧化物，过氧化苯甲酞等的有机过氧化物等。作为化学氧化聚合的溶剂，只要是可溶解或分散氧化剂或氧化聚合催化剂的溶剂即可， 例如可列举水，N-甲基吡咯烷酮(NMP)， N，N' -二甲基甲酞胺(DMF), N， N， -二甲基乙酞 胺(DMAc)， 二甲基亚砜(DMS0)，甲基苯酚，苯酚，二甲酚，甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，丙 酮，甲基乙基酮，己烷，苯，甲苯，甲酸，乙酸，碳酸乙烯醋，碳酸丙烯醋，二氧杂环乙垸， 二乙醚，二烃基醚乙二醇醋，二烃基醚丙二醇醋，聚二烃基醚乙二醇醋，聚二烃基醚丙二醇 醋，乙腈，甲氧基乙腈，丙腈，苯腈，甘醇，甘油，三乙二醇丁醚三乙二醇丁醚，三乙二醇 单丁醚，三乙二醇一丁醚，三甘醇丁醚，丁氧基三乙二醇醚等。根据需要，这些溶剂可以单独， 两种或两种以上混合，或与其他有机溶剂混合使用。作为聚合温度，只要在一30 200。C的范围即可，优选于0 13(TC。 (含磺酸基化合物)本专利技术的导电性高分子的单体可以在氧化剂或催化剂含磺酸基化合物存在下进行化学氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
导电性高分子溶液的制备方法，其特征在于用含有导电性高分子的单体，含磺酸基化合物溶剂，在和氧化剂的混合溶液制备聚合导电性高分子溶液的程序中，至少有一个乳化程序，该乳化程序的实施至少在含有导电性高分子的单体和溶剂的状态下进行。

【技术特征摘要】
1. 导电性高分子溶液的制备方法，其特征在于用含有导电性高分子的单体，含磺酸基化合物溶剂，在和氧化剂的混合溶液制备聚合导电性高分子溶液的程序中，至少有一个乳化程序，该乳化程序的实施至少在含有导电性高分子的单体和溶剂的状态下进行。2. 根据权利要求l所述的导电性高分子溶液的制备方法，其中所述的乳化程序时至少含 有导电性高分子的单体，溶剂和含磺酸基化合物。3. 根据权利要求2中所述的导电性高分子溶液的制备方法，其中所述的含磺酸基化合物 中至少有一种为的含磺酸基高分子。4. 根据权利要求1 3中所述的一种导电性高分子溶液的制备方法，其中所述的乳化程 序时含有氧化剂或催化剂。5. 根据权利要求1 4中所述的一种导电性高...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁俊禄，
申请(专利权)人：郑州泰达电子材料科技有限公司，宁俊禄，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]