[发明专利]一种PEDOT分散液的制备方法

说明书

本发明公开了一种PEDOT分散液的制备方法，涉及高分子材料技术领域。本发明所述PEDOT分散液的制备原料使用了改性的聚阴离子，通过改性的聚阴离子和EDOT单体的剪切乳化，得到Pickering乳液，然后在乳液中加入氧化剂，反应完成后，得到所述PEDOT分散液。本发明所述PEDOT分散液制备完成后无需除杂，简化了PEDOT分散液的合成工艺；并且制备出的PEDOT分散液导电率高、透明度好，稳定性高。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种PEDOT分散液的制备方法。

背景技术

PEDOT分散液一般是指PEDOT/PSS分散液、磺酸衍生物掺杂的PEDOT分散液，该产品是由PEDOT和PSS(或者磺酸衍生物)两种物质构成。PEDOT是EDOT(3，4-乙烯二氧噻吩单体)的聚合物，PSS是聚苯乙烯磺酸盐。PSS或者磺酸衍生物的加入极大的提高了PEDOT的溶解性和电导率。根据不同的应用领域可以开发设计不同结构、不同性能、不同导电率的PEDOT分散液。PEDOT分散液在固态电容器的应用是将PEDOT分散液含浸或者涂覆在电容器上，干燥蒸发移除分散剂，形成PEDOT膜制备固态电容器。所以要求PEDOT分散液具有较高的电导率。PEDOT分散液在防静电涂层的应用除了高电导率外，还要求具有较高的透明度。

目前PEDOT/PSS合成通常在：PSS溶液中加入氧化剂(过硫酸氨等过硫酸盐、高锰酸盐等高价盐)、催化剂(氯化铁、硫化亚铁等盐)、EDOT进行聚合反应。反应结束后进行除杂，除去合成过程中加入的各类盐。合成过程加入大量的固体高价盐，需要进行溶解投入，投料不如液体方便。合成过程中加入的大量的高价盐在聚合反应结束后，需要进行繁琐的提纯除杂，以得到杂质含量低、稳定性好的PEDOT/PSS分散液。除杂过程会损失大量PEDOT/PSS，造成PEDOT/PSS收率偏低，且损失的PEDOT/PSS会产生大量的废水。除杂提纯处理会造成各类污染、产生大量废水，而当前环保要求日益严格，污水等处理费用高昂，增加了生产成本。废水回收利用价值不高，回收提纯工艺复杂、回收成本高。且制备得到的PEDOT/PSS分散液性能难以满足高端需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种制备简便，无需提纯除杂的PEDOT分散液的制备方法，制备出的PEDOT分散液具有良好的导电性和透明度。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种PEDOT分散液的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚阴离子加入水中，搅拌均匀，得到混合液A；

(2)向混合液A中加入单体，剪切乳化，得到Pickering乳液；

(3)向Pickering乳液中加入氧化剂，发生聚合反应，反应完成后，得到所述PEDOT分散液；

所述步骤(1)中的聚阴离子包括磺化的聚苯乙烯-丁二烯共聚物、磺化的丁烯-乙烯-苯乙烯共聚物、酯化的聚苯乙烯磺酸、十二烷基苯磺酸中的至少一种；

所述步骤(2)中的单体包含3,4-乙撑二氧噻吩、苯胺及苯胺衍生物中的至少一种。

优选地，所述磺化的聚苯乙烯-丁二烯共聚物是以磺酸和聚苯乙烯-丁二烯共聚物以质量比为(0.01-10)：1制备出来的；所述磺化的丁烯-乙烯-苯乙烯共聚物是以磺酸和丁烯-乙烯-苯乙烯共聚物以质量比为(0.01-10)：1制备出来的；所述酯化的聚苯乙烯磺酸是以聚苯乙烯磺酸和乙醇以质量比为1：(0.01～10)制备出来的。

优选地，所述单体、聚阴离子、水、氧化剂的质量比为：单体：聚阴离子：水：氧化剂＝1：(0.2-20)：(10-200)：(0.2-1)。

优选地，所述单体、聚阴离子、水、氧化剂的质量比为：单体：聚阴离子：水：氧化剂＝1：(0.5-15)：(50-100)：(0.3-0.5)。