[发明专利]绝缘材料表面化学制备高电导率聚吡咯薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种绝缘材料表面化学制备高电导率聚吡咯薄膜的方法，属于在绝缘材料表面制备高电导率聚吡咯薄膜的技术。该方法过程包括：先用硅烷偶联剂对绝缘材料进行表面改性，晾干后浸入配制好的吡咯单体溶液中，然后浸入加有掺杂剂的氧化剂水溶液中进行聚合反应，干燥后得到附着在绝缘材料表面的导电聚吡咯薄膜。本发明的优点在于：在氧化剂溶液中加入一定量的掺杂剂，提高了聚合物的共轭程度，减小了能级差，同时加入了大量的载流子，使载流子在链中的传导更容易，从而提高了聚吡咯薄膜的电导率。

主权项

1.一种绝缘材料表面化学制备高电导率聚吡咯薄膜的方法，其特征在于包括如下步骤：1)将包括玻璃、三氧化二铝、陶瓷、环氧树脂或工程塑料的绝缘材料浸入硅烷偶联剂溶液中，在15～30℃温度下对上述的绝缘材料表面进行改性，所述的硅烷偶联剂溶液为将乙烯基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-硫丙基三乙氧基硅烷溶解于去离子水溶液中，配制成质量分数为0.5％～5％的水溶液；或为γ-氨丙基三乙氧基硅烷溶解于由质量分数为95％的乙醇和质量分数为5％的去离子水配制成的醇-水溶液中，配制浓度为0.5％～4％；或为甲基丙稀酰氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷加入到乙醇或丙酮中，配制成质量分数为0.2％～5％的有机溶液；2)将吡咯单体与无水乙醇配制成体积百分比浓度为20％～70％的吡咯单体溶液；3)将氧化剂三氯化铁、硝酸铁、氯化铜、硝酸银、过硫酸铵或过氧化氢与去离子水配制成质量百分比浓度为6％～30％的氧化剂水溶液，在上述的每100mL氧化剂水溶液中加入0.01g～25g的NO3-、Br-、Cl-、ClO4-、PhCOO-、CF3COO-、F-、对甲基苯磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠掺杂剂，配制成掺杂-氧化剂水溶液；4)在0～80℃温度下将经硅烷偶联剂改性过的绝缘材料浸入吡咯单体溶液中1～30分钟，再浸入掺杂-氧化剂水溶液中3分钟～24小时，并重复进行将环氧树脂浸入吡咯单体溶液和掺杂-氧化剂水溶液中的操作达2～4遍，在10～70℃温度下干燥，即可得到附着在绝缘材料表面的导电聚吡咯薄膜。