PEDOT:PSS导电自支撑薄膜的合成与表征

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证,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,在氧化剂过硫酸铵与单体EDOT物质的量比为0.875时达到最佳电导率(19.19 S/cm)。自支撑薄膜厚度约18μm,在25℃,40%～60%相对湿度范围内拉伸强度达到45～60MPa,具有良好的导电性与机械性能。     

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。     

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%。     

纳微米聚（3，4-二氧乙基噻吩）导电高分子的合成及其性能研究

在导电高分子家族中，聚（3，4-二氧乙基噻吩）（PEDOT）由于具有高的电导率、环境稳定性、透明性以及良好的成膜性等优异性能而广泛地应用于有机电致发光器件、太阳能电池、防静电、电致变色器件、传感器等领域．本论文研究了绝缘高分子聚乙二醇（PEG）和乙二醇、一缩二乙二醇等有机极性溶剂提高PEDOT／PSS（聚苯乙烯磺酸钠）电导率的机理，并通过改变稳定剂、掺杂剂等因素制备了具有不同结构和性能的PEDOT胶体颗粒以及PEDOT／PMMA（聚甲基丙烯酸酯）复合微球，取得了以下主要的创新性结果。     

水性环氧树脂黑色油墨的制备

水性油墨已成为当前墨水产业的发展趋势,其优点为大幅减少VOC的排放量,从源头上阻断了大气的污染。本实验用丙烯酸将环氧树脂酯化开环,反应后得到的是环氧酯,然后对环氧酯进行化学改性,用丙烯酸类单体为改性单体,以多聚磷酸为催化剂,以聚(4-苯乙烯磺酸钠)为分散剂,以过硫酸铵为引发剂,以KH560和甲基丙烯酸为功能单体,运用接枝的方法制备水性环氧树脂乳液,最后用水性环氧树脂乳液并与黑色涂料混合,最后制备出水性黑色油墨。     

TiO2的超分散剂的制备及在水性涂料中的应用研究

以苯乙烯磺酸钠(SSS)、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯(MPEGA)、丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEA)为单体,合成了磺酸盐型超分散剂(SMD),应用于TiO₂水性体系分散,探究添加分散剂SMD、MixSperse 855W对水性涂料的稳定性、漆膜耐水性、耐碱性和耐酸性等性能的影响。结果表明,SMD超分散剂制备的涂料具有较好的稳定性,固化后的漆膜具有较好的耐水性及耐酸碱性,与市售MixSperse 855W超分散剂相比,各方面性能较优。     

小分子甜菜碱改善PEDOT/木质素空穴传输性能

本文分别以大分子木质素磺酸钠(LS)、以及其与小分子十八烷基磺基甜菜碱(ODSB)的二元复配物为掺杂剂,采用氧化聚合法,制得2种聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)导电聚合物PEDOT:LS和PEDOT:LS:ODSB。通过红外光谱、紫外光谱、电化学循环伏安曲线、电学阻抗测试和原子力显微镜等测试,对其进行结构、光学性质、电学性质和表面形貌表征,发现小分子掺杂剂ODSB可通过提升PEDOT的掺杂度和堆积性来提高其导电性,进而提高其空穴传输性能。将PEDOT:LS:ODSB作为空穴传输材料组装成有机太阳能电池,获得了优于PEDOT:LS基器件的短路电流、填充因子和光电转换效率。     

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。     

反应型乳化剂在丙烯酸酯无皂乳液聚合中的应用

采用半连续种子乳液聚合法,反应型乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠(HAPS)、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵(DNS-86)、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚(ANPEO10)、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚单磷酸(ANPEO10-P1)单独及复配使用,以丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体合成了丙烯酸酯无皂乳液。研究了反应型乳化剂种类和用量对乳液性能的影响,用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征了乳液的化学结构。用合成的丙烯酸酯无皂乳液与市售的丙烯酸乳液分别制备了膨胀型水性防火涂料并通过耐水性试验和锥形量热仪试验对比了其耐水性和防火性能。结果表明,单独使用DNS-86时乳液的各项性能(如化学稳定性、热稳定性、贮存稳定性等)最好。DNS-86的含量为2.5%~3.0%时,乳液综合性能良好:固含量及单体转化率最大,乳胶粒子平均粒径和分散指数最小,且其聚合物膜与水的接触角最小。用自制丙烯酸酯无皂乳液制备的膨胀型水性防火涂料的性能明显优于用市售丙烯酸乳液制备的膨胀型水性防火涂料。     

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。