Состав для получения электропроводящего материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЕСПУБЛИ ОПИСАН ЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ СВ(57) Испо тронные телях эн тока, Су жит комп ях моль серная к мер ДЭГ льзова матери ергии щность онент /л: сул ислота 1 общ СН;С ОПоста вл известный серную кисл виде сульфа олигомер ДЭ области полальных матеганических и может быть еской и элекдля получения х материалов энергии и хием,что нилин, илин в сидный н;сн-сн;о.с О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Львовский государственный университет им,И.Франко(56) Заявка Японии В 61-73670, кл, С 08 О73/00, 1987.О гау 1 О во Ье Н. М 1111 со 1 оц ге 1 естгосЬгов 1 с ро 1 у(й-парййу 1 ап 111 пе)Ввэ.Ро ув. Соевое, 1 с 1989, 30 М 5 р, 149-151.Заявка на патент ЕПВ 0224989, кл, С 08Р 2/57, 1987,Брукерс Р,УКалнинь А,Я., СкрицисА,А., Восекалн В.В. - Изв. АН Лате,ССР; сер.хим. 1989, В 3, с.311-315.(54) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО МАТЕ РИАЛА Изобретение относится к учения полимерных функцион риалов, а . именно, ор элвктропроводящих покрытий. использовано в электротехнич тронной промышленности электроактивных электродны и деталей в преобразователях. мических источниках тока, Целью изобретения является повышение адгеэии электропроводящего матерИала к поверхности металлического электрода, повышение эластичности и термической устойчивости электропроводящего материала,.Я 2 1810359)5 С 08 6 73/00, Н 01 В 1/ ние: электроактивные элекалы и детали в преобразоваи химических источниках изобретения: состав содеры в следующих соотношениьфат анилина 0,025-0,20, 0,10-1,0 эпоксидный олигоей формулы сн;О-СН 1-сн.сн;О сн 1 сн 1ОН мол,м.316, эпоксидное число 27,15),0045-0,036, вода - остальное. 1 табл,енная цель достигается состав, включающийоту и воду, содержит а а и дополнительно зпо Гобщей формулы 21 2 2 21 п-СН-СН -0-СН -СН 1 ОН молекулярная масса 316, эпоксидное число27,15) при следующих соотношениях компонентов,моль/л:Сульфат анилина 0,025-0,20 Серная кислота 0,10-1,0 Эпоксидный олигомерДЭ Г0,0045-0,036 Вода Остальное Введение в кислый водный раствор сульфата анилина эпоксидного олигомера ДЭГ(с э.ч,27,15) приводит к значительному улучшению адгезии, эластичности и более чем в два раза снижению потери массы полианилиновых пленок при повышенных температурах, а величина электропровод- ности не снижается в течение 2 месяцев хранения при обычных условиях. При этом установлено, что введение эпоксидного олигомера ДЭГв количествах менее 0,0045 моль/л, слабо повышает адгезию, эластичность, термическую устойчивость электроосажденного полианилина. Превышение же концентрации ДЭГсвыше 0,036 моль/л приводит к уменьшению выхода полианилИна на единице поверхности и к возрастанию его сопротивления. Изобретение может быть реализовано согласно следующим примерам,П р и м е р 1;Для приготовления состава готовят раствор, содержащий 0,1 М сульфата анилина (2,84 г),0,50 М серной кислоты (4,9 г в пересчете на 100) 0,0125 М эпоксидного олигомера ДЭГс содержанием эпоксидных групп 27,15 (4,0 г) и воду (до 1000 мл). После тщательного перемешивания и растворения всех компонентов, 100 мл раствора вливает в электрохимическую ячейку ЯСЭ, В качестве рабочего электрода используют платиновую пластину размером 2 х 4 см, (анод), катодом служит платиновая проволока. Ток, плотностью 0,8 мА/см пропускают. в течение трех минут, После отключения источника тока, пластинку с образовавшимся на ней слоем полианилина удаляют из ячейки, промывают водой и ацетоном, Сушку осуществляют в вакууме, при Т - 80-100 С до постоянной массы, Пленка равномерная. с хорошей адгезией (2 балла по ГОСТ 15140-78). Выход полиаиилина 8.5 мг/см. плотность, определеннаягпикнометрически методом, составляет . 1,48 г/смз. Прочность пленки прй изгибе по шкале гибкости ВГ (ГОСТ 6806-73) составляет 3 мм. Удельная объемная злектропроводность (ГОСТ 6806-73) составляет 3 мм. Удельная объемная электро 1 проводиость (ГОСТ 26214-74) -0,36 Омсм, при комнатной температуре, Потеря массы в атмосфере Аг (Дериватограф 0-15 ООД) при температурах 200, 25 О и 300 С составляет :2 3; 6,8 и 18,4 соответственно, Начало термического разложения 270 фС, через 2 месяца хранения удельная электропроводность составила 0,34 Омсм.П р и м е р 2. Приготовленный согласнопримеру 1 состав содержит на 1000 мл вод ного раствора 0,2 М сульфата анилина (56,8 г)1,0 М серной кислоты (98 г в пересчете на 100) и 0,036 М ДЭГ(11 О 5 г). Электроосаждение и сушку полианилина проводят как в примере 1, Получают гладкую с хоро- "О шей вдгеэией (2 балла), равномерную пленку. Выход полианилина 14,8 мг/см, плотность - 1,46 г/сгм . Уцельная электрозпроводность 1,2 10 Ом, см 1. Прочность при изгибе по шкале гибкости ШГ - 3 мм.15 Начало термического разложения 290 С.Относительная потеря массы при 200,250 и 300 С С 4,5; 8,2 и 20,47 ь мас. После двух месяцев хранения величина электропровод- ности составила 1,21 10 Омсм20 П р и ме р 3, Приготовленный согласнопримеру 1 состав содержит на 1000 мл водного раствора 0,025 М сульфата анилина(7,1 г) 0,1 М серной кислоты (9,8 г), 0,0045 М эпоксидного олигомера ДЭГ(1,422 г) и воду до 25 1000 мл. Электроосаждение и сушку полианилина проводят как в примере 1. Получаемая пленка равномерная, гладкая с хорошей адгезией к подложке(1 балл), прочность при изгибе 2 мм. Выход позлианилина ЗО 2,5 мг/емг, плотность 1,48 г/см . Удельнаяобьемная электропроводность 0,51 Ом 1 см .Начало термического разложения 287 С, Относительная потеря массы при 200,250 и 3000 С составляет 2,6; 7,3 и 19,0 мас.соот ветственно, Через 2 месяца хранения при. комнатной температуре удельная элетропроводность составила 6,55 Ом 1 см .П р и м е р 4(прототип). Для приготовления состава нв 1000 мл раствора берут 40 46,4 г перегнанного внилина 0,5 М (98 г)серной кислоты, воду до 1000 мл. Полученный раствор заливают в электрохимическую ЯЧЕйКгУ С ЭЛЕКтРОДЭМИ ИЗ Р, ПЛОЩаДЬЮ 1,8 см, Электролиз проводят в течение 100 45 с при плотности тока 1,5 мА/см и температуре 2 О С, На аноде образуется Фибриллярный осадок О массой 19 мг. Сушку покрытия проводят в вакуумном шкафу при 80-100 С.Адгезия венки 4-5 балла. Прочность при 50 изгибе 6-8 мм, Плотность полианилина1,62 г/смз. Выход полиэнилина на единицу поверхности 0,11 мг/смг. Удельная объемная электропроводность 6,44 Ом см, Начало термического разложения 200-220 С, 55 Относительная потеря массы в атмосфереаргона при 200, 250 300 С составляет 6,3;18,4; 35,8 мас. соответственно.Такйм образом, предлагаемый составпозволяет получать пленки полианилина с улучшенной адгезией и прочностью за счет1810359 Содержание компонентов состава и свойства электроосажденного полианилина Характеристика Составтеае Известныйв П редлагаемый Содержание, моль/лСульФат анилинаАнилинСерная кислота 0,20 Ою 025 Оф 25 0,015 05 1,0 1,3 о,ое 0,50 1,0 0,10 Эпоксидный олигомерДЭГ" 1 О, 0125 О, 036 О, ОО 45 О, О 4 о о,оо 3до1000 мл Вода до1000 мл до до до1000 мл 1000 мл 1000 мл до1000 мл Свойства 8,5 14,8 2,5 6,23 3 2 6-81,48 1,46 1,482 2 1 4-5 Выход полив нилина 10, 1 Эластичность по ЫГ, мм 6"8 Плотнс сть, г/юмз 1,02 Адгезия, балл Удельная обымнаязлектропроводностьОм 1 см Я 1,20 10 0,512,3 10 0,44 0,35 0,34 То ве, через 2 мес Начало термического разложения, СОтносительная потеря массы, а 200 Св атм. Ат 250 С300 С 200-220 270 290 287 200-220 290 6,318,435,8 2,68,2 7,320,4 19,0 2,36,818,4 совместного злектроосаждения полианилина и эпоксидного олигомера ДЭГ, обеспечивает более высокую термическую устойчивость полианилина, уменьшение относительной потери массы почти вдвое и позволяет получить устойчивый при хранении злектропроводный полианилин за счет уменьшения потери массы допанта и стабилизирующего действия эпоксидного олигомера ДЭГ.Формула изобретения Состав для получения электропроводящего материала, включающий анилин, серную кислоту и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения адгеэии электропроводящего материала к поверхности металлического электрода, повышения эластичности и термической устойчивости электропроводящего материала, состав содержит анилин в виде сульфата и дополнительно эпоксидный олигомер ДЭГобщейформулы сн 2 сн снгс"сн снсн-с"сн снОН 10 с мол.м, 316 и эпоксидным числом 27,15 приследующем соотношении компонентов,моль/л:Сульфат анилина 0,025-0,20Серная кислота О, 10-1,015 указанныйэпоксидный олигомерДЭГ0,0045-0,036Вода Остальное до 1 л,1 2 3 4 5