PEDOT:PSS导电自支撑薄膜的合成与制备

以3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）为原料，聚对苯乙烯磺酸钠（PSS-Na）为分散剂和掺杂剂，通过化学氧化合成法在水体系中聚合制备了聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）悬浮液，通过真空抽滤的方法制备了PEDOT:PSS自支撑柔性导电薄膜。通过FTIR、UV-Vis对聚合产物结构进行了表征与确认，通过四探针电导率测试、SEM、拉伸断裂强度测试对PEDOT:PSS薄膜的导电性、微观形貌与力学性能进行了表征。结果表明，成功制备了PEDOT:PSS目标产物，在氧化剂与单体物质的量之比为0.875时达到最佳电导率（19.19 S/cm）。自支撑薄膜厚度约18 μm，在25 ℃，40%~60%相对湿度范围内拉伸断裂强度达到45~60 MPa，具有良好的导电性与机械性能。     

以核壳型聚乙烯基苯磺酸钠/聚丙烯酸丁酯为模板的聚3,4-二氧乙烯噻吩水分散体的制备及性能

通过无皂乳液聚合,制备了以聚丙烯酸丁酯(PBA)为核,聚乙烯基苯磺酸钠(PSSNa)为壳的核壳型聚乙烯基苯磺酸钠/聚丙烯酸丁酯(PSSNa/PBA),并以此为模板制备了核壳型聚3,4-二氧乙烯噻吩(PEDOT)水分散体,研究了核壳型模板对PEDOT水分散体结构和性能的影响。结果显示:通过透射电镜(TEM)表征,证明成功制备了核壳型模板PSSNa/PBA和具有核壳结构的聚3,4-二氧乙烯噻吩:聚乙烯基苯磺酸钠/聚丙烯酸丁酯(PEDOT:PSSNa/PBA)水分散体。聚合动力学研究表明,以核壳型PSSNa/PBA为模板时,EDOT的聚合速率加快。表面方块电阻测试表明,较PEDOT:PSSNa薄膜,PEDOT:PSSNa/PBA薄膜的方块电阻降低近16倍,说明核壳结构的模板可改善PEDOT薄膜的导电性。     

PEDOT/石墨烯复合材料的制备及其抗静电性能研究

采用原位聚合法,以氧化石墨烯(GO)为掺杂剂,将3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)原位聚合在氧化石墨烯的表面,制备了部分还原氧化石墨烯/聚3,4-乙烯二氧噻吩(rGO/PEDOT)导电复合材料。实验表明:当m(EDOT):m(GO)=1:1时制备的复合材料具有良好的水分散性,电导率为2.56S/cm。用全反射红外光谱和拉曼光谱对其结构进行了表征,并使用透射电镜(TEM)对复合材料在水中的分散性进行了表征。结果表明:PEDOT成功聚合在GO的表面上,且PEDOT的聚合使氧化石墨烯得到了部分还原。将复合材料作为导电填料加入到水性聚氨酯中,测试了涂层的抗静电性、机械性能和热稳定性,在添加量为10%时,涂层的综合性能较好,涂层表面电阻可达1.27×10~9Ω。     

聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/木质素磺酸核壳粒子的制备工艺优化

以过硫酸钠为氧化剂,在木质素磺酸(LS)水溶液中通过化学氧化法聚合3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT),制备聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/木质素磺酸(PEDOT/LS)水分散液。研究了木质素磺酸用量、氧化剂添加量、p H值、固含量和反应温度对产物PEDOT/LS的粒径及导电性的影响。实验得出较佳的反应条件是:木质素磺酸与EDOT单体质量比为2.0~2.5:1,氧化剂与EDOT摩尔比为1.3:1,反应体系p H值约1.5,固含量在1.8%~2.5%,反应温度10~20℃。用PEDOT/LS配制得到的涂层,表面电阻小于108??sq?1,光滑透明且附着力达到二级,满足抗静电剂的要求。     

PEDOT复合导电浆料的制备及性能研究

3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)和对苯乙烯磺酸钠(SSNa)在过硫酸钾(KPS)—硫酸铁[Fe SO2 4 3x H O]作用下,通过化学氧化法合成了聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚对苯乙烯磺酸钠(PEDOT/PSS)导电聚合物浆料,并通过2步法——乳液聚合法和化学氧化法合成了聚(对苯乙烯磺酸钠-丙烯酸丁酯-苯乙烯)P(SSNa-BA-St)三元共聚乳液和PEDOT/P(SSNa-BA-St)复合导电浆料,探讨了SSNa用量、EDOT用量和球磨机分散对复合导电浆料性能的影响,同时对2种导电膜进行了柔韧性测试。结果表明,随着SSNa用量的增大,复合导电膜的表面电阻先增大后减小;与之相反随着EDOT用量的增大,该膜的表面电阻先减小后增大;球磨分散有助于提高复合导电膜的透光率,但会导致膜的表面电阻增大;与PEDOT/PSS膜相比,PEDOT/P(SSNa-BA-St)膜的柔韧性较好。     

以低分子量聚乙烯基苯磺酸钠为模板的聚3,4-二氧乙烯噻吩水分散体的制备及性能

通过RAFT聚合,制备了低分子量的聚乙烯基苯磺酸钠(PSS);其次以低分子量的聚乙烯基苯磺酸钠为模板制备了聚3,4-二氧乙烯噻吩(PEDOT):聚乙烯基苯磺酸钠(PSS)水分散体,研究了作为模板的聚乙烯基苯磺酸钠的不同分子量对PEDOT:PSS水分散体结构和性能的影响。结果显示:通过核磁氢谱(1H NMR)表征,证明成功制备了分子量为3900,4900,9600和18300的聚乙烯基苯磺酸钠。用荧光探针法发现低分子量PSS在水中能形成胶束,临界胶束浓度在10~(-6) g·ml~(-1)左右。用四探针表面电阻测试发现,低分子量PSS为模板可明显提高PEDOT薄膜的导电性,最大提高了近3倍。用紫外可见分光光度计(UV)研究发现,以低分子量PSS为模板使PEDOT的透明性有一定的下降,这主要是由于RAFT试剂部分和PEDOT:PSS的相分离造成的。热稳定性的测试表明,低分子量PSS为模板对PEDOT的热稳定性没有明显的影响。     

3,4-二氧乙基噻吩及其聚合物的制备与应用进展

聚(3,4-二氧乙基噻吩)(PEDOT)是目前发现的导电态最稳定的导电高分子之一,对聚PEDOT及其单体3,4-二氧乙基噻吩(EDOT)的制备方法进行了综述,并介绍了PEDOT在抗静电、电解电容器、有机光电材料和传感器领域的研究和应用。     

基于二甲氧基乙醇处理聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐做透明电极在有机太阳能电池中的应用

聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）具有优异的光电性能,目前研究者尝试用PEDOT:PSS材料来取代常用透明电极氧化铟锡（ITO）,由于未经处理过的PEDOT:PSS电导率极低,目前急需寻找到新的方法来提高PEDOT:PSS的电导率。本文使用了热（130℃）二甲氧基乙醇多次处理PEDOT:PSS薄膜,结果表明随着处理次数的增加,PEDOT:PSS薄膜电阻逐渐减小。采用了原子力扫描电镜（AFM）和X射线衍射（XRD）等表征手段,发现热二甲氧基乙醇溶剂处理能有效的去除PSS,从而提升了薄膜的电导率。经过热二甲氧基乙醇溶剂处理六次后的品质因素（FoM）高达51.61,并将热二甲氧基乙醇处理六次后的PEDOT:PSS薄膜作为无ITO有机太阳能电池的透明电极,光电转化效率为2.05%,达到了ITO电极的83.67%。     

热固化抗静电涂料的制备及性能研究

以聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为掺杂剂,过硫酸钠(Na_2S_2O_8)、硫酸铁[Fe_2(SO_4)_3]为氧化剂,聚乙二醇(PEG)为非离子扩散剂,采用氧化EDOT(3,4-乙烯二氧噻吩)法制备水溶性抗静电剂PEDOT(聚3,4-乙烯二氧噻吩);然后加入水性聚氨酯(WPU)分散液(作为基体树脂),制备出热固化的绿色环保型抗静电涂料。研究结果表明:当m(PSS)∶m(EDOT)=2.5∶1、反应时间为18 h、n(—NCO)∶n(—OH)=2.2∶1、w(PEG)=12%(相对于WPU分散液总质量而言)和m(PEDOT)∶m(WPU)=7∶3时,制得的抗静电涂层具有透光率(94.8%)高、表面电阻率(0.022 MΩ)低和耐水性佳等特点。     

PEDOT/PSS质量分数对纺丝液流变性能及导电纤维可纺性的影响

将质量分数为10％的聚乙烯醇(PVA)水溶液与聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)水分散液共混,经过恒温高速搅拌,制备出均匀的PVA/PEDOT/PSS共混纺丝液,随后通过湿法纺丝制备出PVA/PEDOT/PSS纤维.借助旋转式流变仪探究不同PEDOT/PSS质量分数的纺丝液在纺丝温度的差异下,纺...     

退火工艺对PVA/PEDOT:PSS共混纤维性能的影响

将聚乙烯醇(PVA)的水溶液与聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚对苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)水分散液共混,以甲醇作为凝固浴,通过湿法纺丝制得PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维。通过改变湿法纺丝后处理过程中的退火工艺,探究不同的退火工艺对PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维性能的影响。通过红外光谱分析仪、高阻计、电子单纤维强力仪和扫描电子显微镜对共混纤维的结构与性能进行测试表征。结果表明,随着退火温度的增加及退火时间的延长,PVA/PEDOT:PSS共混导电纤维的电导率均呈现出增加的趋势;单纤维拉伸强度逐渐增加,拉伸断裂伸长率逐渐减小;纤维表面粗糙度增大,沟槽数量增多。     

二次掺杂聚3,4-乙撑二氧噻吩分散体的制备及其在水性导电涂料中的应用

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝对苯乙烯磺酸钠(SS)与丙烯酸(AA)共聚物合成制备光敏性掺杂剂G-PSA,并以G-PSA为水性分散剂和电荷平衡掺杂剂制备PEDOT(聚3,4-乙撑二氧噻吩)/G-PSA,采用多羟基醇二次掺杂增强其导电性,并对其进行一系列表征分析。将其与水性丙烯酸乳液共混制备导电涂料。研究发现,对比商品级水性掺杂剂聚对苯乙烯磺酸钠(PSS),PEDOT/G-PSA薄膜经UV固化后形成交联网状结构,其耐水性和环境稳定性有较大的提高,同时也具有较高的电导率;由其制备的抗静电涂料具有良好的透明性、附着力与电导率。     

以低分子量聚乙烯基苯磺酸钠为模板的聚3,4-二氧乙烯噻吩水分散体的制备及性能

通过RAFT聚合,制备了低分子量的聚乙烯基苯磺酸钠（PSS）;其次以低分子量的聚乙烯基苯磺酸钠为模板制备了聚3,4-二氧乙烯噻吩（PEDOT）：聚乙烯基苯磺酸钠（PSS）水分散体,研究了作为模板的聚乙烯基苯磺酸钠的不同分子量对PEDOT：PSS水分散体结构和性能的影响。结果显示：通过核磁氢谱（¹H NMR）表征,证明成功制备了分子量为3900,4900,9600和18300的聚乙烯基苯磺酸钠。用荧光探针法发现低分子量PSS在水中能形成胶束,临界胶束浓度在10^-6g·ml^-1左右。用四探针表面电阻测试发现,低分子量PSS为模板可明显提高PEDOT薄膜的导电性,最大提高了近3倍。用紫外可见分光光度计（UV）研究发现,以低分子量PSS为模板使PEDOT的透明性有一定的下降,这主要是由于RAFT试剂部分和PEDOT：PSS的相分离造成的。热稳定性的测试表明,低分子量PSS为模板对PEDOT的热稳定性没有明显的影响。     

PEDOT:PSS导电性能优化方法的研究进展

导电高分子材料聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)因其稳定性好、电导率高、溶液加工性好等优点而受到人们的广泛关注。PEDOT:PSS的电导率经化学或物理的方法处理后会有较大改变。对提高PEDOT:PSS材料电导率的方法进行了综述,通过掺杂(有机溶剂、无机纳米粒子、酸处理)、与碳材料复合等方法可以提高PEDOT:PSS的电导率,并对其以后的发展进行了展望。     

聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯胺复合材料的制备与性能

以过硫酸铵(APS)和FeCl3为复合氧化剂,采用原位化学氧化聚合法合成了导电聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯胺(PEDOT/PANI)复合材料,研究了苯胺浓度及加入时间、复合氧化剂配比和复合乳化剂配比对复合材料性能的影响,并对复合材料进行了分析. 结果表明,PEDOT/PANI复合材料合成的较佳工艺条件为：3,4-乙烯二氧噻(EDOT) 0.6 mol/L、复合氧化剂 0.6 mol/L(FeCl3:APS=1:2, mol)、复合乳化剂 0.4 mol/L(SDBS:CTAB=2:3, mol)、复合掺杂剂1.2 mol/L(H2SO4:SSA=4:1, mol)及苯胺0.8 mol/L, EDOT聚合2 h后加入苯胺溶液继续反应8 h. 复合材料的导电性、结晶性和热稳定性比纯导电聚合物好.     

聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/多壁碳纳米管导电复合材料制备与性能

通过3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)在多壁碳纳米管(MWNTs)表面的原位氧化聚合,得到聚苯乙烯磺酸钠(PSSNa)掺杂聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)/多壁碳纳米管导电复合材料。复合材料中PEDOT-PSSNa包覆在MWNTs表面,形成MWNTs为核、PEDOT-PSSNa为壳的纳米复合结构,PEDOT与MWNTs间存在较强的π-π*共轭效应。复合材料的热失重受PEDOT分子骨架热降解和MWNTs热分解的双重控制,在300~500℃的热稳定性较PEDOT-PSSNa明显提高。聚合得到的核(MWNTs)-壳(PEDOT-PSSNa)结构能均匀分散在水中,形成具有良好透光性的水溶性复合分散体系。将水溶性复合材料涂覆于PET薄膜表面,室温电导率比PEDOT-PSSNa提高2个数量级。     

NIPAM改性PEDOT:PSS导电聚合物的制备及在电致变色器件中的应用

以柔性疏水小分子N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）对聚苯乙烯磺酸盐（PSS）进行共聚改性，制备了一系列聚[(苯乙烯磺酸盐)-共-异丙基丙烯酰胺][P(SS-co-NIPAM)]，并以其为模板采用氧化聚合法与3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）制备了导电聚合物PEDOT:P(SS-co-NIPAM)。与PEDOT:PSS薄膜相比，NIPAM摩尔分数（以对苯乙烯磺酸钠物质的量为基准，下同）为15%时，PEDOT:P(SS-co-NIPAM)薄膜平均透光率保持在80%左右，水接触角从18.5°增至39.0°，疏水性提高，并且弯曲1000次后方阻变化量为5.71 kΩ/sq，远小于PEDOT:PSS薄膜（10.60 kΩ/sq）。以NIPAM摩尔分数为15%的PEDOT:P(SS-co-NIPAM)薄膜作为离子储存层的电致变色器件的光学对比度（ΔT）为9.83%，循环800次后ΔT仍达到9.55%，衰减量为0.28%，衰减量与PEDOT:PSS器件相当，说明NIPAM共聚改性能改善PEDOT:PSS导电聚合物的柔韧性和疏水性，以其作为离子储存层的器件可维持优异的电致变色性能。     

浓乳液模板法制备导电聚苯乙烯泡沫材料

以两亲性导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙磺酸（PEDOT/PSS）作为表面活性剂,碳纳米管为导电填料,通过浓乳液模板法制备了聚苯乙烯导电泡沫复合材料（PS-MWCNTs）。用扫描电镜观察了不同碳纳米管负载量对材料泡孔形貌的影响,并通过导电性能测试研究了材料的电导率随碳纳米管及导电表面活性剂含量的变化规律。结果表明,填料负载量可以影响泡沫材料的泡孔形态与导电性能,并且具有表面活性剂性能的导电聚合物的引入大大提高了PS-MWCNTs泡沫材料的导电性。     

3,4-乙撑二氧噻吩合成及其聚合物应用进展

3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)是导电聚合物——聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)的单体。目前，国内EDOT的产量和品质等方面较国外有较大差距。因此，对EDOT的合成工艺进行深入研究有着重要的社会和经济效益。总结了EDOT的主要合成方法及其聚合物在防腐蚀涂层、超级电容器、钙钛矿太阳能电池、水凝胶等领域的应用与发展。     

PEDOT/PSS类复合膜的湿敏性能研究

本文通过在聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)导电高分子中引入可溶性高分子聚电解质聚对苯乙烯磺酸钠(PSS),对苯乙烯磺酸钠(SSNa),烯丙基磺酸钠(SAS),丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯(St)等,制备了PEDOT/PSS、PEDOT/P(SSNa-SAS)和PEDOT/P(SSNa-BA-St)三种复合膜,并比较了三者的感湿特性。结果表明:在11%-97%湿度范围内三者都表现出了较高的灵敏度,但在相同条件下,PEDOT/P (SSNa-SAS)和PEDOT/P(SSNa-BA-St)的阻值都比PEDOT/PSS膜小2-3个数量级,并且PEDOT/P(SSNa-BA-St)的线性响应度比PEDOT/P(SSNa-SAS)高8.2%。