导电/发光聚合物

  • A+
所属分类:高分子文章

对于许多电子科技的应用,聚合物材料的固有良好绝缘性能是首要必备的。然而,在某些领城,需要带有改进导电性的聚合物材料,如避免静电载荷、对塑料壳形成静电屏蔽、制造电极、发光二极管、场效应晶体管、其他。导电热塑性混合物可通过加人导电填料或增强材料制造。下面我们介绍导电聚合物。

导电/发光聚合物

化学结构。固有导电聚合物(ICP)许多年来已经是一个研究重点,其应用在增长。这些有机材料是由共轭双键(交替的单键或双键)所构成,如在聚乙炔中完美展现的那样。加入给电子体(Na、K、Cs)或受电子体(J2、 SbCl5、 FeCl3、其他)、原子或分子,它们释放电子(还原)或接受电子(氧化),从而导致电子移动性增加,电导率可达105S/cm。类似于金属,单个自由电子依然存在,它们不再与残留的原子结合,但会沿着分子滑移和传递电荷。这一过程在半导体技术中被称为掺杂。

下式用聚乙块,PAC (多婚烃)例证了这点。

导电/发光聚合物

下图给出了关于由掺杂可得到的导电性的一个概述。

导电/发光聚合物

电子发光被定义为某些材料在施加电压下的发光能力,这引起了对OLED (有机发光二极管)的研发。它们是由石英片或玻璃片构成,在最简单的情况下,它有三层:氧化铟锡作为正极,一层发光聚合物薄膜[聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)],最后一层钙、镁或铝,作为阴极。第一代导电聚合物是完全不溶和不熔的。可溶导电聚合物被开发用于流延成型薄层导电聚合物:第二代聚合物,如基于聚苯亚乙烯的聚合物。目前,三维软质透明电子发光系统(TOLED:透明有机发光装置)可供选用,由多层薄膜构成。一种导电性聚合物可被旋转涂覆、浸渍、喷涂或在0。15~0。8mm厚度的载体薄膜上真空沉积。当AC与电极连接时,中间层将发光。这一特征被称为“智能表面技术”,它几乎不消耗能量和不放热。发光塑料零件可被用于汽车内部装饰和控制台照明、定位和安全信号,折叠式监控器。OLED使用的温度范围为-4~70℃;由于它们的化学可变性,可被制造成任何颜色,包括白色。在吸收光的状态下,可通过分离双键产生光激发光,当双键重新连接时,自由键能可以光的形式发射。基于PE、PP、PA、Ps和其他的工程塑料的母粒也可供选用。

性能。聚乙炔(PAC)可作为粉末、胶或薄膜(也是透明、高达600%取向度,可形成> 105S/cm的最高电导率)。它们是不溶的,其电导率依据聚合过程10-5~105S/cm。在掺杂之前,密度范围为0.4~0.9g/cm3,掺杂之后1.12~1.23g/cm3

聚亚苯基无掺杂聚合物热稳定性高达约450℃。例如用FeCl3的阳极掺杂可得导电率约为102S/cm。这种产品对水解敏感。用阴极K-掺杂的聚合物也对氧气敏感。

聚对亚苯基乙烯(PPV)、聚对亚苯(PPP)应用于如平面发光二极管、电子发光。

聚杂芳香族、聚吡咯(PPY)、 聚呋喃(PFU)、聚噻吩(PT) 这些材料可电化学聚合,可被除去阳极作为薄膜。自保持的薄膜厚度从约30μm开始,徐层厚度0.01μm,电导率10-4~ 102S/cm,撕裂强度20~80MPa,断裂伸长率10%~20%。应用例子:防静电设备(PSU薄膜)、 加热带、熔丝、传感器、电池。通过用不同酸的水溶液掺杂,聚苯胺(PANI)可实现约10S/cm的电导率。聚苯胺是不可溶和不熔聚合物。作为涂料中微细分散混合物(纳米粉末),它们可改变铁、钢、铝、锌、不锈钢和铜的腐蚀电位,这些金属用聚对亚苯涂覆有助于这些贵金属,因此降低了腐蚀过程,特别是最低限度的损坏。其他的应用如太阳电池、分离气体的薄膜、燃料电池、电池、传感器。聚乙烯二氧噻吩(PEDT) 在溶液中聚合,成为一种不可熔、不熔粉末,其粉末电导率达30S/cm。在PC或玻璃上一层厚度约为0.1mm的表面电阻σe≈10002Ω/cm2。应用于固体电解质电容器、塑料或玻璃上导电涂料(例如用三价铁甲苯磺酸盐的正丁醉溶液通过氧化聚合)。

聚乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸酯(PEDT/PSS)。单体聚合物PEDT在多磺酸水溶液中的氧化聚合可生成PEDT的胶状溶液,这是可被加工的。过氧二硫酸钾可被作为氧化剂。最小表面电阻σe≈150Ω/cm2。应用于胶卷、抗静电涂料、玻璃、发光二极管、OLED。

  • TPV/TPE业务助理
  • weinxin
  • 更多好文敬请关注
  • weinxin
转载橡塑文章,请获得美特授权

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: