Способ получения электропроводящих полимерных пленок

 

Использование: в электронике, аккумуляторной технике и т.д. Сущность изобретения; полимеризация пиррола или N-метилпиррола при равновесном диализе через полупроницаемую полимерную мембрану навстречу друг другу растворов пиррола или N-метилпиррола и окислителя. В качестве окислителя используют персульфаты щелочных металлов или аммония, соли железа (III) или ферроцианат калия. Электропроводящие композиционные полимерные пленки имеют электропроводность 2-40 S/CM (содержащие полипиррол) и 4-20 10 3з/см (содержащие поли-М-метилпиррол), а их геометрические размеры лимитируются лишь размерами диализного устройства. 1 з.п. флы. 3 табл.

COl03 CÎÂÅÒÑÊÌÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН1ЛОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГOCIlATFHT СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4909603/05 (22) 11.02.91 (46) 07.07.93. Бюл, N.. 25 (71) Институт химических наук АН КазССР (72) Б.А.Жубанов и Ю.А.Дубицкий (56) 0iaz А.F„Bargon I. Electrochemlñàl

Synthesis of Conducting Polymers/Handbook

of Conducting Polymers. Marcel Dekker inc., N.J.Basel, 1986. P. 81-115.

0e Paoli M.À., V/altman R,I„Bargon (.

Conductive Composites from Poly (vinyl

СЫогЫе) ап0 Ро!уругго!е//Chem. Soc,.

Chem, Commun. 1984, N 15. P. 1015-1016. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к области полимерной химии, а именно к способам получения электропроводящих полимерных пленок, которые могут быть использованы в электронике, аккумуляторной технике и т.д.

Цель изобретения — упрощение процесса и получение пленок большой площади, Поставленная цель достигается путем равновесного диализа через полупроницаемую полимерную мембрану навстречу друг другу растворов пиррола или N-метилпиррола и окислительного агента. При этом полимеризация мономера протекает в порах мембраны, а в качестве окислительного агента используют персульфаты щелочных металлов или аммония, соли железа (ill) или ферроцианат калия

„„ЯХ„„ 1825805 Al (s<)s С 08 G 61/12, 73/00, С 08 J 5/18 (57) Использование: в электронике, аккумуляторной технике и т.д. Сущность изобретения; полимеризация пиррола или

К-метилпиррола при равновесном диализе через полупроницаемую полимерную мембрану навстречу друг другу растворов пиррола или N-метилпиррола и окислителя. В качестве окислителя используют персульфаты щелочных металлов или аммония, соли железа (lil) или ферроцианат калия. Злектропроводящие композиционные .полимерные пленки имеют электропроводность 2-40 s/ñì (содержащие полипиррол) и 4-20 10 s/cM (содержащие поли-N-метилпиррол), а их геометрические размеры лимитируются лишь размерами диализного устройства. 1 з.п. флы. 3 табл.

Злектропроводящие композиционные полимерные пленки, полученные по предлагаемому способу, имеют электропроводность 2-40 s/ñì (содержащие полипиррол) и

4-20 10 s/ñì (содержащие поли-N-метилпиррол). а их геометрические размеры пимитируются лишь оазмарами диализного устройства, Существенными отличиями предлагаемого способа от известно о является то, что полимеризация мономеров протекает в порах полупроницаемой полимерной мембраны при равновесном диализе навстречу друг другу растворов пиррола или N-метилпиррола и окислительного агента. Зти отличия позволяют значительно упростить процесс получения электропроводящих поли.лерных пленоК, отказаться от использованио драго1825805 ценных металлов и дорогостоящего оборудования, а также дает возможность производить пленки любых геометрических размеров.

l1 р и м е р 1. В тефлоновом диализном устройстве закрепляют круглую мембрану из ацетата целлюлозы диаметром 5 см, предварительно набухшую в воде. В нижнюю часть диалиэного устройства заливают

10 мас,$ водный раствор РеС1з и удаляют все пузырьки, находящиеся в месте контакта мембраны с раствором окислительного агента, В верхнюю часть диализного устройства заливают раствор 0,35 м л (0,005 м) свежеперегнанного пиррола в 20 мл воды.

Реакцию ведут 24 ч, после чего мембрана становится черного цвета за счет полимеризации пиррола в ее порах.

После этого мембрану многократно промывают дистиллированной водой для удаления избытка солей железа и непрореагировавшего пиррола и сушат 8 часов при комнатной температуре в закрепленном состоянии для предотвращения сморщивания. Удельная электропроводность полученной композиционной пленки 4 з/см 5 при 20 С.

Пример ы 2-6. Способ осуществляют по методике примера 1 с различными окислительными агентами. Свойства пленок представлены в табл.1.

Пример 7. В тефлоновом диализном устройстве закрепляют круглую мембрану из ацетата целлюлозы диаметром 5 см, предварительно набухшую в воде, В нижнюю часть диализного устройства заливают

10 мас. водный раствор FeClg и удаляют все пузырьки, находящиеся в месте контакта мембраны с раствором окислительнога агента. В верхнюю часть диализного устройства заливают раствор 0,45 мл (0,005 м) свежеперегнанного N-метилпиррола в 20 мл воды. Дальнейшие процедуры осуществляют по методике примера 1. Удельная электропроводность полученной композиционной пленки9 10 s/ñì 5 .

Пример ы 8-13. Способ осуществляют по методике примера 7 с различными окислительными агентами. Свойства пленок представлены в табл,2.

П р.и м е р 14. В тефлоновом диализном устройстве закрепляют круглую мембрану иэ поливинилхларида диаметром 5 см, предварительно набухшую в ацетонитриле.

В нижнюю часть диализного устройства за5 l0

55 ливают l0 мас,% раствор РеС!з в ацетонитриле и удаляют все пузырьки, находящиеся в месте контакта мембраны с раствором окислительнага агента. В верхнюю часть диализнаго устройства заливают раствор 0,35 мл (0,005 м) свежеперегнанного пирролэ в

20 мл ацетонитрила. Реакцию ведут 24 часа, после чего мембрана становится черного цвета за счет полимеризации пиррола в ее порах, После этого мембрану многократно промывают свежим ацетонитрилом для удаления избытка солей железа и непрореагировавшего пиррола и сушат 8 часов при комнатной температуре в закрепленном состоянии для предотвращения сморщивания. Удельная электроправодность полученной композиционной пленки 5 s/ñì+

":5% при 20 С, Пример ы 15-18, Способ осуществляют по методике примера 14 с использованием различных полимерных мембран в различных растворителях. Свойства пленок представлены в табл,3, Таким образом, предлагаемый способ дает возможность получать электропроводящие композиционные полимерные пленки с электропроводностью до 40 s/см, площадь которых не ограничивается площадью электродов, а зависит лишь от размеров используемого диализ ного устройства. Кроме того, он позволяет отказаться от сложной процедуры электрохимической полимеризации и использования драгоценных металлов (платина, золото и др.).

Формула изобретения

1. Способ получения электропроводящих полимерных пленок, включающий полимериэацию пиррола или N- e vnnvppona в присутствии полимерной пленки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения процесса и получения пленок большой площади, в качестве полимерной пленки используют полупроницаемую полимерную мембрану и полимеризацию осуществляют в порах мембраны при равновесном диалиэе через мембрану навстречу друг другу растворов пиррола или Й-метилпирролэ и окислителя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют персульфат щелочного металла или аммония, соль железа (lll) или феррацианат калия.

1825805

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Составитель Б, Жубанов

Техред M. Моргентал Корректор И, Шмакова

Редактор

Заказ 2306 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям ори ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/Б

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101