Способ получения полимерного пленочного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 6650 9) 8 5 4 С 08 з 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТКРЫТИЯ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Н ПАТЕНТ мияш (и,) и 8.02.83ЕРНОГО 2 способа олучения мо ых материал остной пров о тока.Цель изоб вели- опрониже ни стного ретенияго поверхнериала.мый способ чины удель тивления м Предлаг вает введетраедусматрпри егоора элек а е в материал раствора до иофульвалена мировании ронов тет рмулл изделия по ганических После формиров вергают воздейств растворителей или могут содержать д ов, которыеакцептора их п бавк уль тетрацена и тетра(71) Польска Акадэмия Наук,Цэнтрум Бадань Мольэкульарныхи Макромольэкульарных (Р 1,)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМПЛЕНОЧНОГО МАТЕРИАЛА Изобретение относится ицированных полимеробладающих поверхмостью электрическо(57) Изобретение относится к получению полимерных пленочных материалов,обладающих повеРхностной проводимостью. Изобретение позволяет снизить удельное поверхностное сопротивление материала за счет того, чтоповерхность материала, сформированного из раствора поликарбоната илиполиметилметакрилата, содержащего0,3-5 мас.ч. донора - тетратиофульвалена или тетратионафтацена и/илиакпептора электронов - тетрацианохинодиметана, обрабатывают органическим растворителем или его парами.Донор или акцептор электронов можноиспользовать в способе при обработкеповерхности в виде 0,1-023-ногораствора в органическом растворителе. и/или акцептора электронов цианохинодиметана формулыили донора электронов, если один из них не вводили в материалы при его формировании.Вид применяемых органических растворителей не имеет существенного значения, поскольку сразу же после употребления их удаляют в процессе, . сушки поверхности. Выбирают их в зависимости от вида полимерного материала.Для улучшения свойств токопровод-, ного слоя, например его механической прочности, органический растворитель может содержать также некоторое количество полимера, Это может быть полимер, из которого выполнен материал или какой-либо другой полимер,Полученный предлагаемым способом высокомолекулярный материал, обла дающий поверхностной проводимостью электрического тока, отличается низким удельным поверхностным сопротивлением порядка 10 - 10 Ом. Сопро 6тивление может регулироваться со держанием донора и/или акцептора электронов, а также параметрами процесса, Кроме того, материал характеризуется слабой зависимостью проводимости от температуры в широком 30 диапазоне ее изменений, а образующийся в полимерном материале комплекс, обладающий способностью переноса электрического заряда, имеет кристаллическую структуру и отличается большой стойкбстью к воздействию атмосферных факторов и света, а также не имеет склонности к диффундированию из полимера. Толщина токо- проводного поверхностного слоя поли мерного материала, полученного предлагаемым способом, может быть различной и в некоторых случаях, например при очень тонких пленках, может равняться целой толщине пленки, в 45 результате чего можно получать пленки с объемной токопроводимостью.Благодаря применению различной концентрации и комбинации доноров и/или акцепторов, разных органичес 50 ких растворителей, или смесей или паров на разных фрагментах и сторонах подвергаемой обработке поверхности полимерного материала (например, на различных поверхностях пред 55 мета) предлагаемый способ позволяет получить поверхности, имеющие разные электрические свойства, т.е. имеющие разную проводимость в разных частях,разное сопротивление, градиентно изменяющегося вдоль поверхности, и разную анизотропную проводимость,Полимерный материал, обладающий поверхностной проводимостью электрического тока, полученный предлагаемым способом, может найти широкое применение. Его можно применять для отвода электрических зарядов, экранировки электромагнитного излучения или для получения проводящих или высокоомных плоских проводов, а также пленок, проводящих а одном направлении, пригодных для применения в конденсаторах, солнечных батареях, электрохимических и полупроводниковых элементах.П р и м е р 1. 100 мас.ч. поликарбоната растворяют в 2500 мас.ч, хлорбензола при 370 К, затем добавляют 1 мас.ч. тетратиофульвалена и 1 мас.ч. тетрацианохинодиметана и также растворяют при такой же температуре. Приготовленный таким образом раствор выливают на стеклянную плитку, имеющую температуру 360 К, Получают пленку толщиной 20 мкм, имеющую однородный желтый цвет и не проводящую электрического тока, Так полученный исходный материал выдерживают в насыщенных парах этиленхлорида при 300 К и в течение 1 мин. В результате пленка меняет окраску на сероватую и в ее поверх" ностном слое появляются видимые под микроскОпом кристаллы комплекса, обладающего способностью переноса электрического заряда. Удельное поверхностное сопротивление полученного материала составляет 10 Ом при комнатной температуре.П р и м е р 2. 100 мас.ч. поликарбоната растворяют в 4000 мас,ч. хлорбензола при 370 К, затем добавляют 2 мас.ч. тетрацианохинодиметана и также растворяют при той же температуре. Приготовленный таким образом раствор выливают на полиэфирную пленку, имеющую температуру 370 К. После испарения раствора на поверхности полиэфирной пленки остается пленка толщиной 10 мкм, имеющая однородную желтую окраску, не проводящая электрического тока и хорошо прилегающая к полиэфиру, По" верхность предварительно полученного таким образом материала увлажняют 0,2 -ным раствором тетратиофульвале 5 14на в смеси растворителей хлорбейзол -Ь -гептан в соотношении 1:3 и по истечении 5 с сушат горячим воздухом.Поверхностный слой материала в ре-.зультате изменяет цвет на сероватыйили в нем появляются видимые подмикроскопом кристаллы проводящегокомплекса. Удельное поверхностноесопротивление полученного таким образом материала составляет 3 10 ОмФпри комнатной температуре.П р и м е р 3. 100 мас.ч. полиметилметакрилата растворяют в2500 мас.ч. о-дихлорбензола при400 К, а затем добавляют 1 мас.ч,тетратиофульвалена и 1 мас.ч. тетрацианохинодиметана и также растворяютпри тои же температуре. Приготовленный таким образом раствор выливаютна стеклянную плитку, имеющую температуру 390 К. Получают пленку толщиной 30 мкм, имеющую однородныйжелтый цвет, не проводящую электрического тока.Одну сторону полученной таким образом исходной пленки подвергаютвоздействию насыщенных паров хлористого этилена при 300 К в течение0,5 мин, а затем сушат в струе теплого воздуха, В результате поверхностное сопротивление пленки достигает 10 Ом при комнатной температуре. После этого вторую сторону пленкиподвергают воздействию насыщенныхпаров метилэтилкетона в течение 1 минпри 300 К и сушат в струе теплоговоздуха. В результате поверхностноесопротивление этой стороны пленкидостигло 4 10 Ом при комнатной температуре, почти постоянное (+2%) дотемпературы 330 К, но возрастающеевместе со снижением температуры до80 К примерно на 12%,П р и м е р 4. 100 мас,ч. поликарбоната растворяют в 2500 мас.ч.о-дихлорбензола при 430 К, после чего добавляют 0,19 мас,ч. тетратиотетрацена и 0,11 мас,ч, тетрацианохинодиметана и также растворяют притакой же температуре. Приготовленныйтаким образом раствор выливают настеклянную пластину с температурой420 К. Получают пленку толщиной20 1 м с однородной зелено-желтой окраской, не проводящую электрическоготока. Предварительно полученный таким образом материал помещают затемв парах диоксана с температурой 300 К66650 6 101525 3035 40 45 50 55 на 2 мин. В результате этого пленка изменяет окраску в слегка сероватую. Поверхностное удельное сопротивлениейсоставляет 10 Ом при комнатной температуре.П р и м е р 5. 100 мас,ч. поликарбоната растворяют в 2500 мас,ч. хлорбензола при 400 К, после чего добавляют 0,2 мас.ч. тетратиотетрацена, которые также растворяют при этой температуре. Приготовленный таким образом раствор выливают затем на стеклянную пластину с температурой 390 К. Получают пленку толщиной 32 р м с однородной зеленой окраской, не проводящую электрического тока. Одну сторону полученной таким образом пленки затем увлажняют 0,1%-ным раствором тетрацианохинодиметанав смеси растворителей ацетонитрил - хлорбензол в соотношении 4:1. После просушки горячим воздухом пленка изменяет окраску в сероватую и имеет поверхностную удельную сопротивляе 6мость 4.х 10 Ом при комнатной температуре.П р и м е р 6, 100 мас.ч. поликарбоната растворяют в 2500 мас.ч. о-дихлорбензола при 440 К, после чего добавляют 2,5 мас,ч, тетратиофульвалена и 2,5 мас.ч. тетрацианохинодиметана и также растворяют при этой температуреПриготовленный таким образом раствор выливают на стеклянную пластину с температурой 390 К. Получают пленку тоощиной 25, рм однородной желтой окраски, не проводящую электрического тока. Предварительно полученный таким образом материал помещают в пары хлороформа на 2 с. В результате пленка изменяет окраску в сероватую, а ее поверхностная удельная сопротивляемость составляет 2 х 10 Ом.П р и м е р 7. 100 мас.ч. поликарбоната растворяют в 2500 мас.ч. о-дихлорбензола при 400 К, после чего добавляют 1 мас,ч. тетрацианохинондиметана, растворяемого также при указанной выше температуре. Приготовленный таким образом раствор выливают на стеклянную пластину. при 380 К. Получают пленку толщиной 30 мкм желтого цвета, не проводящую электрического тока. Одну поверхность пленки смачивают 0,15%-ным раствором тетратиофульфалена в ацетоне. После просушивания горячим1466650 20 Составитель В.Балгин Техред Л. Олийнык Корректор М.Максимишинец Редактор Н.Киштулинец Заказ 1814 Тираж 412 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 воздухом .; Юка изменяет окраску на сероватую Й обнаруживает электропроводность при величине удельного поверхностного сопротивления порядка45 х 10 Ом при комнатной температуре.По известному способу, включающему введение в поликарбонат или полиметилметакрилат донора и акцептора эпектронов (без обработки поверхности материала растворителем), по" лучают материал, обладающий только объемной проводимостью. Измеренное поверхностное удельное сопротивление материалов составило 10 - 10 Ом в зависимости от условий их полученияеФормула изобретенияСпособ получения полимерного пленочного материала путем формирования его из раствора полимера - поликарбоната или полиметилметакрилата, содержащего 0,2 - 2,0 мас.ч. донора -тетратиофульвалена или тетратиотетрацена, или акцептора электронов -тетрацианохинодиметана или 0,3 -5,0 мас.ч. их смеси на 100 мас.ч. полимера, отличающийсятем, что, с целью снижения величиныудельного поверхностного сопротивления материала, после формированияматериала его поверхность обрабатывают соответственно 0,1 - 0,27-нымраствором в органическом растворителеакцептора или донора электронов, либо органическим растворителем или егопарами.