本发明属于材料化学技术领域,涉及一种导电涂料的合成方法。
背景技术:
pedot具有分子结构简单、能隙小、电导率高等特点,被广泛用作有机薄膜太阳能电池材料、oled材料、电致变色材料、透明电极材料等领域的研究。pedot:pss由pedot和聚苯乙烯磺酸盐两种物质构成,水溶液导电率很高,根据不同的配方,可以得到导电率不同的水溶液。在此基础上,加入炭黑、石墨烯、银纳米线、铜纳米线等材料共混以提高导电性,如加入炭黑的orgaconel-p4020产品,但是现有产品昂贵的价格给柔性电子制造业带来较重的成本压力。现有pedot浆料技术通常预先合成好聚合物等原料,采用均质机等设备进行分散在溶剂中,工艺相对复杂,当存在无极导电成分时浆料的稳定性时间也受到限制。
技术实现要素:
针对现有技术不足,本发明的目的在于提供一种导电涂料的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:将3,4-乙撑二氧噻吩单体(edot)和聚磺化苯乙烯(pss)加入异丙醇中,超声搅拌溶解;将二价铜盐溶解在另一份异丙醇溶液中,缓慢加入第一份异丙醇溶液,加入过程中持续搅拌,得到混合母液;室温~50℃静置反应12~24小时后得到pedot:pss/cu导电涂料。将浆料旋涂或刮涂在材料表面,室温~70℃下风干可得到导电涂层。
所述3,4-乙撑二氧噻吩单体在反应前混合母液中的浓度当量为0.005~0.03moll-1,聚磺化苯乙烯在反应前混合母液中的浓度当量为8~25gl-1。
所述二价铜盐包括氯化铜、硝酸铜、乙酸铜中的一种或其组合,铜离子浓度为3,4-乙撑二氧噻吩单体浓度的0.5~8倍。
本发明采用绿色工艺一步反应合成pedot:pss/cu导电涂料,所有原料均为常见廉价化学品,工艺简单易于规模化量产。合成的浆料具有电导率高、阻燃性好,产品稳定性好的优点。
本发明的内容和特点已揭示如上,然而前面叙述的本发明仅仅简要地或只涉及本发明的特定部分,本发明的特征可能比在此公开的内容涉及的更多。因此,本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容,而应该包括在不同部分中所体现的所有内容的组合,以及各种不背离本发明的替换和修饰,并为本发明的权利要求书所涵盖。
附图说明
图1为采用本发明(实施例1)合成导电涂料微观形态的透射电镜照片。
具体实施方式
实施例1
将0.001mol3,4-乙撑二氧噻吩单体(edot)和0.8g聚磺化苯乙烯(pss)加入100ml异丙醇中,超声搅拌溶解;将0.008mol氯化铜溶解在100ml另一份异丙醇溶液中,缓慢加入第一份异丙醇溶液,加入过程中持续搅拌,得到混合母液;50℃静置反应24小时后得到pedot:pss/cu导电涂料。将浆料旋涂或刮涂在材料表面,70℃下风干可得到pedot:pss/cu导电涂层,电导率19scm-1。
涂料微观形态的透射电镜照片如图1所示,原位反应得到的涂料中,pedot:pss有效的包覆在cu颗粒上。
实施例2
将0.006mol3,4-乙撑二氧噻吩单体(edot)和4g聚磺化苯乙烯(pss)加入100ml异丙醇中,超声搅拌溶解;将0.003mol硝酸铜溶解在100ml另一份异丙醇溶液中,缓慢加入第一份异丙醇溶液,加入过程中持续搅拌,得到混合母液;室温静置反应12小时后得到pedot:pss/cu导电涂料。将浆料旋涂或刮涂在材料表面,70℃下风干可得到pedot:pss/cu导电涂层,电导率77scm-1。
实施例3
将0.003mol3,4-乙撑二氧噻吩单体(edot)和2g聚磺化苯乙烯(pss)加入100ml异丙醇中,超声搅拌溶解;将0.006mol乙酸铜溶解在100ml另一份异丙醇溶液中,缓慢加入第一份异丙醇溶液,加入过程中持续搅拌,得到混合母液;室温静置反应24小时后得到pedot:pss/cu导电涂料。将浆料旋涂或刮涂在材料表面,50℃下风干可得到pedot:pss/cu导电涂层,电导率26scm-1。