Способ получения электропроводящего полимерного покрытия

 

Изобретение относится к химии и технологии полимеров и позволяет создать электропроводящее полимерное покрытие с высокой твердостью (0,80-0,93 по маятникову прибору) и адгезией (1-3 балла по методу решетчатых надрезов), что достигается электрохимической окислительной полимеризацией аммиака в 0,1-1,0%-ном растворе поликапроамида мол.м. 200000 в муравьиной кислоте при молярном соотношении анилина и полимера 2,5:1-25:1 и при циклировании потенциала на электродах от +0,2 до +1,4 В (относительно насыщенного каломельного электрода). 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (!)) 13450 А1 (51)5 С 08 G 73/00 С 25 D 13/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4642874/31-05 (22) 27.12.88 (46) 15.12.90. Нюл. )! - 46 (71) Институт химии и физики полимеров АН УЗССР (72) Ж.К.Авлянов, А.С.Закиров, M.А,Аскаров и А.Т.Г1амадалимов (53) 678.573 ° 17(088.8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО ПОЛИГ)ЕРНОГО ПОКРГ!ТИЯ (57) Изобретение относится к химии и технологии полимеров и позволяет создать электропроводящее полимерное

Изобретение относится к химии и технологии. полимеров,л именно к способу получения электропроводящего полимера покрытия, и может быть исполь— зовано для создания антистатических антикоррозионных покрытий и электрохромных материалов.

Целью изобретения является повышение твердости покрытия и улучшение его адгезии.

При осуществлении способа используют анилин ЧДА, перегнлнный под вакуумом (плотность 1,21 г/см ); полиЭ капроамид блочный, MN = 200000; муравь<гнув кислоту Чг1А (концентрация

957).

Пример 1 (контрольный).

1 40 мп 951-ной муравьиной кислоты добавляют 2 мп снехеперегнанного лнилина при комнатной температуре. Синтез ос.ущегтнляют в U -îáðàçíîé электрохимической ячейке со стеклянной

2 покрытие с высокой твердостью (0,80

0,93 по маятниковому прибору} и адгезией (1-3 балла по методу решетчатых -надрезов), что достигается электрохимической окислительной полимеризацией аммиака в О, 1-1,0Å-ном растворе поликлпролмидл мол.м. 200000 в муравьиной кислоте при малярном со отношении анилин : полимер, равном

2,5:1-25:1 и при циклировании потенциала на электродах от +0,2 до +1,4 В (относительно нлсьгщенного каломельного электрода). 1 табл. пористой перег <родной, расположенной между электродлми. Рлбочий электрод (анод) представляет собой стекло,покрытое слоем окис!< олова (рабочая поверхность 2 см,I. Вспомогательный электрод (клтоп< состоит из платиновой сетки. В полуячейку с рабочим электродом нв< лят рл< твор анилина в муравьиной кис .поте, л н полуячейку со вспомоглте.

Продолхителl и 1с г ь эле ктроли зл 5 ч при

20 С, после чег рабочий электрод с образовавшимся иокрь<тием вынимают из ячейки,пром«нлют 951-ной муравьиной кислотой, зл r < s лис гиплированной водой и сушат н;пl<,;tìèt<å<.êîì вакууме о при 80 С и т< че«и< . 17 ч.

Получепн tt. и р г<.т хрупкое покрытие имеет г пш«п 0.5 мм, электро16 I 3450 роводность 4 Ом", см 1, адгезию бэппа (по методу решетчатых надрезов). Твердость покрытия по маятниковому прибору не удается измерить ввиду сильного осыпания покрытия.

Пример 2 (контрольный). Готовяг 0,075%-ный раствор поликапроамида, растворением гранул в .40 мп

95%-ной муравьиной кислоты, затем в этот раствор при постоянном перемешивании вводят 2 мп свежеперегнанного анилина при комнатной температуре.

Синтез осуществляют в U-образной эяектрохимической ячейке со стеклянной пористой перегородкой, расположенной между электродами. Рабочий электрод представляет собой стекло, покрытое слоем окиси олова (рабочая поверхность 2 см ). Вспомогательный и электрод состоит из платиновой сетки. В полуячейку с рабочим электродом вводят раствор поликапроамида с анилином в муравьиной кислоте, а в дру гую 95Х-ный раствор муравьиной кислоты. Прикладываемый потенциал постоянно циркулируется в пределах от +0,2 до +1,4 В. Продолжительность электролиза 7 ч при 20 С. Посце этого рабочий электрод с образовавшимся покрытием вынимают из ячейки, промывают

95%-ной муравьиной кислотой, затем дистиллированной водой и сушат в динамическом вакууме в течение 12 ч.

ПоМученная гладкая темно-синяя ком,35 позиция имеет толщину 1130 мкм, элек- тропроводность 1,2 Ом см, твердость покрытия по маятниковому прибору 0,6, адгезию 4 балла (по методу решетчатых надрезов).

Пример 3. Готовят 0 1%-ный раствор поликалроаиида растворением его в 40 мл 95%-ной муравьиной кислоты, затем в этот раствор при постоянном перемешивании вводят 2 мл свежеперегнанного анилина при комнатной температуре. Синтез осуществляют в U-образной электрохимической ячейке со стеклянной пористой перегородкой,расположенной между электродами. Рабочий

50 электрод представляет собой стекло, покрытое слоем окиси олова (рабочая поверхность 2 см ). Вспомогательный электрод состоит из платиновой сетки.

В полуячейку с рабочим электродом ввовводят раствор поликапроамида с анилином в муравьиной кислоте, а в другую 95Х-ный раствор муравьиной кислоты. Прикладываемый потенциал постоянно циклируется в пределах от +0,2 до

+1,4 Б. Продолжительность электролиза

8 ч при 20 С. После этого рабочий о электрод с образовавшимся покрытием вынимают из ячейки, промывают 95%-ной муравьиной кислотой, затем дистиллированной водой и сушат в динамическом вакууме при 80ОС в течение 12 ч.Полученная гладкая полупрозрачная композиция имеет толщину 6 мкм, электропроводность 8 ° 10 0М см ; твердость покрытия по маятниковому прибору 0,8, адгезию 3 балла (по методу решетчатых надрезов).

Данные по примерам 1-9 приведены в таблице.

Как показали испытания: режим циклирования в пределах от +0,2 до

+1,4 В обеспечивает получение гомогенных ровных покрытий и предотвращает растворение покрытия; при потенциале (+0,2 В покрытие не образуется (полимеризация не идет); при потенциале ) + 1,4 В происходит деструкция покрытия.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ получения злектропроводящего полимерного покрытия путем электрохимической окислительной полимеризации анилина в растворе при циклировании потенциала на электродах, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения твердости покрытия и улучшения его адгезии, в качестве раствора используют 0,1 — 1,0Х-ный раствор поликапроамида с мол.м. 200000 в 95%-ной муравьиной кислоте и процесс проводят при молярном соотношении анилин : поликапроамид, равном

2, 5: 1-25: 1, при циклировании потенциала от +0,2 до +1,4 R относительно насыщенного каломельного электрода.

16!3450 Пример

Электропроводность покрытия, Ом см

Молярное соотношеАдгезия по метоние анилин : по ду,решетчатых надрезов (ГОСТ

1540-78), балл ликапроамид без полимера

33:1

25:1

20:1

9:1

5:1

2,5:1

1,24:1 по прототипу

Составитель В,Чупов

Техред JI.0eðä®icosa Корректор А.Осауленко

Редактор Л.Веселовская

Заказ 3865 Тираж 431 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Концентрация раствора поликапроамида в муравьиной кислоте,Х и

0,075

0,1

О, 125

0,28

0,50

1,0

2,0

1,2

8 .10

3 10

2 10

10-4

5 ° 10 ! 0-6

5-10

Твердость покрытия по маятниковому прибору (ГОСТ 5233-67) 0,60

0,80

0,85

0,89

0,90

0,90

0,93

4

2

1

1