[发明专利]一种水溶性PEDOT‑PSS分散液及其均相聚合制备方法

权利要求书

1.一种水溶性PEDOT-PSS分散液的均相聚合制备方法，其特征在于：所述水溶性PEDOT-PSS分散液中，PEDOT-PSS的含量为1.0wt％-5.0wt％，余量为水；PEDOT-PSS胶粒的粒径≤1000nm，其形成的薄膜干燥后，雾度≤0.5％，室温电导率≥10^-2S·cm^-1；

所述水溶性PEDOT-PSS分散液的均相聚合制备方法，由如下步骤组成：

a)制备聚苯乙烯磺酸溶液：

称取有机溶剂和去离子水，形成混合溶剂，向混合溶剂中加入聚苯乙烯磺酸钠，搅拌并调节pH值，得到聚苯乙烯磺酸溶液；

b)加入EDOT单体：

将EDOT加入到步骤a)制备的聚苯乙烯磺酸溶液中，搅拌得到聚苯乙烯磺酸、EDOT的透明溶液；

c)加入氧化剂：

将氧化剂加入到步骤b)形成的透明溶液中，得到含有氧化剂、聚苯乙烯磺酸和EDOT的透明溶液；

d)加入催化剂：

将催化剂加入到步骤c)形成的透明溶液中，形成均相聚合反应体系，搅拌得到深蓝色混合液；

e)步骤d)得到的深蓝色混合液，经过渗析除去混合液中的无机盐和有机溶剂，即得所述水溶性PEDOT-PSS分散液；

步骤a)所述混合溶剂中有机溶剂和去离子水的摩尔比为1:3-1:25；

步骤a)所述有机溶剂选自二甲基亚砜、二甲基砜、四氢呋喃和二甲基甲酰胺中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)至步骤d)的反应温度为0-60℃。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述聚苯乙烯磺酸钠的重均分子量为10,000-1,000,000。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述聚苯乙烯磺酸钠溶液通过加入酸调节其pH值，所述酸选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢溴酸、氢碘酸、甲酸、乙酸、丙酸、甲基磺酸、乙基磺酸和对甲基苯磺酸中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述聚苯乙烯磺酸溶液的pH值为1-2.5。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述聚苯乙烯磺酸溶液的质量浓度为0.5-10％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)所述EDOT单体的摩尔浓度为0.02-0.2mol/L。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c)所述氧化剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、碘酸钾、碘酸钠、溴酸钾、溴酸钠、氯酸钾和氯酸钠中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c)在含有氧化剂、聚苯乙烯磺酸和EDOT的透明溶液中，氧化剂的摩尔浓度为0.03-0.3mol/L，并且氧化剂与EDOT单体的摩尔比为0.5:1-5:1；。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d)所述催化剂选自硫酸铁、硫酸亚铁、三氯化铁、氯化亚铁和对甲基苯磺酸铁中的一种或几种。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d)所述均相聚合反应体系中，催化剂的摩尔浓度为1.0-20.0×10^-4mol/L，并且所述催化剂与EDOT单体的摩尔比为0.001:1-0.02:1。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤d)中加入催化剂后均相聚合反应时间为10-50小时。