Способ получения электропроводящего материала на основе карбазолсодержащего полимера

(19 51)5 Н 01 В 1 У 12 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКО(56) ВЫ 3. СЬеа, Яоср, 2015 - 2017. экранов, в том числе погло лучение, твердотельных э хромных материалов, р ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОК лей солнечной энергии. Су ния: химическое окислитель поли(К-эпоксипропилкарба пентахлорида сурьмы. Получ в зависимости от мольного с имера (мол. мас, 1100 у, е. сурьмы соответственно (2,0 имеет электропроводность 40 смlм, сохраняющуюся чение 2 мес, 2 табл. 31ской химии им. Л. В. Д, Походенко,Зарап, 1965, ч. 38, М Н ИЯ ЭЛ Е КТРОП РОАЛА НА ОСНОВЕ ЩЕО ПОЛИМЕРА качестве антистати- электромагнитных донорами (щелочные металлы, амиды щелочных металлов, углеводороды щелочных металлов и др.) или электроноакцепторами (йод, бром, пентафторид мышьяка и др.) или методом электрохимического окисления или восстановления, Недостатком известных способов получения электропроводящих органических полимерных материалов является химическая неустойчивость получаемых материалов на воздухе в присутствии кислорода и влаги, что приводит со временем к резкому уменьшению удельной электропроводности полимеров.Наиболее близким по технической сущности и достигаемой цели к предлагаемому изобретению является способ получения электропроводящего органического полимерного материала на основе поли (К-винилкарбазола) путем обработки поли (М-винилкарбазола) в среде хлороформа пентахлоридом сурьмы. Получаемый по этоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕВОДЯЩЕГО МАТЕРИКАРБАЗОЛ СОДЕ РЖА(57) Использование: вков электронных схем Изобретение относится к способам получения безметальных органических злектропроводящих полимерных материалов, которые в ближайшее время могут быть использованы в качестве антистатиков электронных схем, дешевых электромагнитных экранов, в том числе, поглощающих СВЧ-излучение, твердотельных электро- и фотохромных материалов, рабочих веществ химических источников тока, преобразователей солнечной энергии, а также в диодах и транзисторах, конденсаторах, межмолекулярных переключателей и т, и.Известны способы получения электро- проводящих органических полимерных материалов; на основе полиацетилена, которые получают путем полимеризации ацетилена или его производных в присутствии катализаторов, например, катализатора Циглера-Натта, с последующим допированием образующегося полимера электронощающих СВЧ-иэлектро- и фотоабочих веществ а, преобразоватещность изобретеное донирование зола) раствором енный материал оотношения пол) и пентахлорида3,0) и (2 О , 1,0) от 2,0 10 до 6,0" постоянной в тему способу электропроводящий полимерный материал устойчив на воздухе и сохраняет свои электрофизические свойства во время хранения,Недостатком этого способа является получение электропроводящего органиче-. ского полимерного материала с малой удельной электропроводностью.Цель изобретения - разработка способа получения электропроводящего органического полимерного материала на основе производного кэрбазола, обладающего повышенной удельной электропроводностью.Поставленная цель достигается способом получения электропроводящего полимерного материала путем обработки раствора поли(й-эпоксипропипкарбазола) раствором пентахлорида сурьмы в хлороформе при следующем мольном отношении реагентов ПЭПК: ЯЬС 15 равном 2: 3 - 2: 1,Новым является использование в качестве карбазолсодержащего полимера поли(И-эпоксипропилкарбазола) и мольное соотношение реагентов,П р и м е р 1. 0,55 г поли(И-эпоксипропилкарбазола) (с молекулярным весом 1100 у. е,) растворяют в 10 мп хлороформа, квалификации "хч" и получают раствор ПЭПК с концентрацией полимера 5,0 10 моль/и. К-2приготовленному раствору ПЭПК при перемешивании с помощью магнитной мешалки и продувке аргоном приливают 10 мл раствора пентахпорида сурьмы (квалификации "хч") в хлороформе с концентрацией 1,25 .10 моль/л. При этом мольное отношение ПЭПК: ЯЬС 5 составляет 1: 2,5. Прибавление пентахлорида сурьмы к раствору ПЭПК сопровождается окрашиванием раствора в зеленый цвет, характерного для катион-радикального карбазольного хромо- .фора, и выпадением осадка. Полученный раствор перемешивают в течение 1 ч, После этого зеленый осадок отфильтровывают, промывают хлороформом и сушат при пониженном давлении при комнатной температуре. Из полученного порошка, допировэнного поли(Й-эпоксипропилкэрбазола) пентахпоридом сурьмы, прессуют таблетку и определяют 2 - контактным способом ее удельную эпектропроводность, которая составляет величину, равную 6,0 10Ом см 1. Полученный электропроводящий полимерный материал устойчив на воздухе и его электропроводность остается постоянной во время хранения более 2 мес,П р и м е р ы 2 - 6. Эпектропроводящий органический полимерный материал на основе поли(й-эпоксипропилкарбазола) получают как в примере 1 с той лишь разницей,что варьируют мольное отношение ПЭПК:ЯЬО 5 - 2: 3, 1: 1, 2: 1, 3: 1, 5: 1. Значения5 удельной электропроводности токопроводящих полимеров, полученных при различном мол ьном отношении исходныхреагентов, приведены в табл, 1 и их электрапроводность остается постоянной во вре 10 мя хранения более 2 мес,Полученные данные показывают, чтопри мопьном отношении ПЭПК: ЯЬС 15 равном 2: 3 - 2: 1 образуется токопроводящийорганический полимерный материал на ос 15 нове поли(й-эпоксипропилкарбазола), обладающий удельной электропроводностью(2,0 - 6,5) 105 Ом см . Уменьшение ипиувеличение мольного отношения ПЭПК;ЯЬО 5 от отношения 2: 3 - 2: 1 в процессе20 получения полимера приводит к снижениюзначения удельной электропроводностиполимерного материала.Таким образом, как видно из данных,приведенных в табл, 1, необходимым и доста 25 точным мольным отношением ПЭПК: ЯЬО 5 впроцессе получения токопроводящего пол-.имерного материала путем обработки раствора поли(й-эпоксипропипкарбазола)пентахлоридом сурьмы является отношение в30 пределах 2: 3 - 2: 1,В табл. 2 дано сопоставление электропроводности полимерных материалов, получаемых предлагаемым способом и35 известным способом.Таким образом, из данных табл. 2 видно, что предлагаемый способ получениязлектропроводящего полимерного материала позволяет получить токопроводящий40 полимерный материал, обладающий более.чем в десять раз большей удельной электропроводностью, которая достигает величины(2,0 - 6,5) 10 5 Омсм ".Формула изобретения45Способ получения электропроводящегоматериала на основе карбазолсодержащего полимера, при котором последний обрабатывают раствором пентахлорида сурьмы, 50 отделяют осадок, промывают и сушат, о т и ич э ю щ и й с я тем, что, с целью повышения удельной проводимости материала, в качестве карбаэолсодержащего полимера используют поли(й-эпоксипроилкарбазоп) с 55 мол. мас. 1100 усл. ед. в молярном соотношении с пентахлоридом сурьмы, равном соответственно от 2,0 к 3,0 до 2,0 к 1,0,Таблица 1 ПЭПК:ЗЮ :25 2:3 . 2: 3:1 5,о Ом.см 6,010 2,0 10 4,0 10 6,5 10 3,0 10 8,0 10 Таблица 2 Составитель Н,ГубаРедактор Н,Химчук Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 3091 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5