本发明属于导电材料领域，具体涉及一种纤维复合聚噻吩电池添加剂及其制备方法。
背景技术：
导电高分子是一类含有共轭结构的高分子，通过化学、电化学或离子等方式掺杂可以使聚合物的电导率水平从绝缘级别达到金属级别，在电容器、能源、金属防腐和生物传感器方面具有良好的应用前景；聚噻吩因其良好的光学、电学和环境稳定性，受到科研工作者的重视。其与无机纳米材料复合形成有机无机纳米复合材料，不仅由于无机物的引入改善其原有性能，而且因纳米效应及聚噻吩与无机物之间的协同作用，使得复合材料的性能优于单一组分性能的简单加和，然而由于聚噻吩的电导率较低，导电稳定性较差，因为，如何提高聚噻吩的综合性能就显得十分必要。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种纤维复合聚噻吩电池添加剂及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种纤维复合聚噻吩电池添加剂，它是由下述重量份的原料组成的：
导电纤维溶液20-30、噻吩110-120、六水三氯化铁3-5、硫化亚锡0.1-0.2、三羟甲基丙烷1-2。
所述的导电纤维溶液是由下述重量份的原料组成的：
丙烯腈100-130、过硫酸铵4-5、油酸2-3、丙烯酸异辛酯0.7-1、乙炔炭黑2-4。
所述的导电纤维溶液的制备方法，包括以下步骤：
(1)取过硫酸铵，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；
(2)取油酸、乙炔炭黑混合，在50-55℃下保温搅拌10-20分钟，加入到混合料重量10-14倍的去离子水中，搅拌均匀，得炭黑分散液；
(3)取丙烯腈，加入到上述炭黑分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3-4小时，出料，加入丙烯酸异辛酯，搅拌至常温，即得所述导电纤维溶液。
一种纤维复合聚噻吩电池添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取六水三氯化铁，加入到其重量17-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得氧化剂溶液；
(2)取三羟甲基丙烷，加入到其重量4-6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与噻吩混合，在40-50℃下保温搅拌20-30分钟，加入到混合料重量10-17倍的去离子水中，搅拌均匀，得噻吩水溶液；
(3)取上述噻吩水溶液，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为10-20℃，加入上述氧化剂溶液，搅拌反应10-13小时，出料，蒸馏除去乙醇，得烷基改性聚噻吩溶液；
(4)取上述导电纤维溶液、烷基改性聚噻吩溶液混合，在100-105℃下保温搅拌1-2小时，加入剩余各原料，搅拌均匀，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，即得所述纤维复合聚噻吩电池添加剂。
本发明的优点：
本发明采用油酸处理乙炔炭黑，分散到水中，然后以该分散液为反应溶剂，以丙烯腈为单体，在引发剂作用下聚合，得导电聚丙烯腈，再以三羟甲基丙烷处理的噻吩为单体，在氧化剂作用下聚合，得到烷基改性聚噻吩溶液，最后将导电纤维溶液、烷基改性聚噻吩溶液混合，通过三羟甲基丙烷与油酸的反应，实现了各原料间的有效相容，本发明的成品添加剂导电稳定性好，综合性能优越。
具体实施方式
实施例1
一种纤维复合聚噻吩电池添加剂，它是由下述重量份的原料组成的：
导电纤维溶液20、噻吩110、六水三氯化铁3、硫化亚锡0.1、三羟甲基丙烷1。
所述的导电纤维溶液是由下述重量份的原料组成的：
丙烯腈100、过硫酸铵4、油酸2、丙烯酸异辛酯0.7、乙炔炭黑2。
所述的导电纤维溶液的制备方法，包括以下步骤：
(1)取过硫酸铵，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀；
(2)取油酸、乙炔炭黑混合，在50℃下保温搅拌10分钟，加入到混合料重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，得炭黑分散液；
(3)取丙烯腈，加入到上述炭黑分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌3小时，出料，加入丙烯酸异辛酯，搅拌至常温，即得所述导电纤维溶液。
一种纤维复合聚噻吩电池添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取六水三氯化铁，加入到其重量17倍的去离子水中，搅拌均匀，得氧化剂溶液；
(2)取三羟甲基丙烷，加入到其重量4倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与噻吩混合，在40℃下保温搅拌20分钟，加入到混合料重量17倍的去离子水中，搅拌均匀，得噻吩水溶液；
(3)取上述噻吩水溶液，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为10℃，加入上述氧化剂溶液，搅拌反应10小时，出料，蒸馏除去乙醇，得烷基改性聚噻吩溶液；
(4)取上述导电纤维溶液、烷基改性聚噻吩溶液混合，在100℃下保温搅拌1小时，加入剩余各原料，搅拌均匀，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，即得所述纤维复合聚噻吩电池添加剂。
实施例2
一种纤维复合聚噻吩电池添加剂，它是由下述重量份的原料组成的：
导电纤维溶液30、噻吩120、六水三氯化铁5、硫化亚锡0.2、三羟甲基丙烷2。
所述的导电纤维溶液是由下述重量份的原料组成的：
丙烯腈130、过硫酸铵5、油酸3、丙烯酸异辛酯1、乙炔炭黑4。
所述的导电纤维溶液的制备方法，包括以下步骤：
(1)取过硫酸铵，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；
(2)取油酸、乙炔炭黑混合，在55℃下保温搅拌20分钟，加入到混合料重量14倍的去离子水中，搅拌均匀，得炭黑分散液；
(3)取丙烯腈，加入到上述炭黑分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述过硫酸铵水溶液，保温搅拌4小时，出料，加入丙烯酸异辛酯，搅拌至常温，即得所述导电纤维溶液。
一种纤维复合聚噻吩电池添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取六水三氯化铁，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，得氧化剂溶液；
(2)取三羟甲基丙烷，加入到其重量6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与噻吩混合，在50℃下保温搅拌30分钟，加入到混合料重量10-17倍的去离子水中，搅拌均匀，得噻吩水溶液；
(3)取上述噻吩水溶液，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为20℃，加入上述氧化剂溶液，搅拌反应13小时，出料，蒸馏除去乙醇，得烷基改性聚噻吩溶液；
(4)取上述导电纤维溶液、烷基改性聚噻吩溶液混合，在105℃下保温搅拌2小时，加入剩余各原料，搅拌均匀，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，即得所述纤维复合聚噻吩电池添加剂。
性能测试：
性能测试：
市售聚噻吩的电导率范围为1-10×10-8s/cm-1-10×10-7s/cm；
本发明实施例1的纤维复合聚噻吩电池添加剂的拉伸强度为29.0mpa，电导率为0.29s/cm；
本发明实施例2的纤维复合聚噻吩电池添加剂的拉伸强度为27.7mpa，电导率为0.31s/cm。
可以看出，本发明的纤维复合聚噻吩电池添加剂具有更好的导电性能。