[发明专利]一种制备PEDOT/PSS自支撑薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明属于导电高分子功能材料领域，特别涉及一种制备PEDOT/PSS自支撑薄膜的方法。

背景技术

聚(3，4-二氧乙撑噻吩)(PEDOT)是无数导电高分子中的一朵奇葩，以其较好的环境稳定性、光电性能及可水溶性处理等特点，引起了研究界的广泛关注，更为重要的一点是，PEDOT的合成已经非常成熟，使其在当前的抗静电、场效应晶体管和光伏电池等领域有了广泛的应用。

PEDOT能和聚苯磺酸乙烯(PSS)通过一定比例的混合而溶于水，形成均一分散的PEDOT/PSS水溶液。PEDOT/PSS是聚(3，4-二氧乙撑噻吩)与聚苯磺酸乙烯的复合材料，PEDOT/PSS形成的薄膜，具有较好的光投射性及优良的环境稳定性，在空气中加热到100℃时，1000h内电导率几乎不会发生变化。Baytron公司的研究人员已经开发出了PEDOT/PSS的多种用途，使其在商业及工业中广泛的应用于抗静电材料、空穴传输材料、有机电致发光器件和太阳能电池等领域。目前，对PEDOT/PSS导电性能的研究较多，据相关文献报道，PEDOT/PSS与某些有机溶剂混合及适当的热处理后，其导电性能可得到大幅度的提高(J.Y.Kim et al Synth Met 2002 126 311，J.Ouyang et al Adv Funct Mater2005 15 203)。对于制备高电导率PEDOT/PSS薄膜的专利和文献研究主要集中在玻璃片基或ITO片基上。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、成膜速度快的制备PEDOT/PSS自支撑薄膜的方法，采用该方法制备出的PEDOT/PSS薄膜表面光滑、自支撑性好、电导率高。

本发明的制备PEDOT/PSS自支撑薄膜的方法，包括以下步骤：

1、取一定量的PEDOT/PSS水溶液，放入圆底烧瓶中，常温下，在磁力搅拌器上，磁力搅拌2-2.5h；

2、按照二甲基亚砜或乙二醇与PEDOT/PSS水溶液的体积比为1％～10％的比例加入相应体积的二甲基亚砜或乙二醇，继续磁力搅拌20-30h；

3、把得到的样品混合液均匀的涂在聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯或聚乙烯醇片基上，放入干燥箱中60-65℃烘干2-2.5h后，会在片基表面形成一层薄膜；

4、把薄膜从片基表面取下放入真空烘箱中60-65℃真空干燥12-15h，得到高电导率PEDOT/PSS自支撑薄膜。

本发明的制备PEDOT/PSS自支撑薄膜的方法操作简单、成膜速度快，利用二甲基亚砜或乙二醇与PEDOT/PSS水溶液先充分混合，使PEDOT的结构从环绕型变为线型，使电子在分子链以及分子链间的传输更为通畅，从而使得电导率得到提高，它以光滑柔软的高分子材料为片基来制备PEDOT/PSS薄膜，在干燥成膜的过程中，片基的光滑柔软性使得在片基表面所形成的自支撑PEDOT/PSS薄膜表面光滑，具有一定的机械强度。

附图说明

图1为本发明所制备的PEDOT/PSS自支撑薄膜照片；

图2为本发明所制备的PEDOT/PSS自支撑薄膜的电导率-温度变化曲线。

具体实施方式

实施例1

取一定量PEODT/PSS水溶液放入圆底烧瓶中，在磁力搅拌器上搅拌2h(常温)，然后按二甲基亚砜与PEDOT/PSS水溶液的体积比为8％的比例加入二甲基亚砜，在室温下继续磁力搅拌24h；把得到的混合液均匀的涂在光滑柔软的聚乙烯，或聚丙烯，或聚氯乙烯，或聚乙烯醇片基上，放入干燥箱中60℃烘干2h后，会在片基表面形成一层薄膜；把薄膜从片基表面取下放入真空烘箱中60℃真空干燥12h，得到高电导率PEDOT/PSS自支撑薄膜。

实施实例2

实施例2与实施例1相似，不同之处在于加入的有机溶剂为乙二醇。