[发明专利]导电性高分子材料及其用途

说明书

本发明涉及导电性高分子材料及其用途。本发明提供一种导电性高分子材料，其包含具有衍生自下列单体的结构单元的导电性高分子：(a)式(I)单体：及(b)具有烯属不饱和基团的单体，其具有下式：其中A、X、R1、R2、R6至R9、q及w如说明书中所定义。本发明的导电性高分子材料具有高耐电压及高电容量特性，可用于制备固态电容或固液态电容；此外，本发明的导电性高分子材料具有良好的导电性及耐水洗性，可应用于抗静电涂料或智能型织物。

技术领域

本发明涉及一种导电性高分子材料，特别涉及一种可用于固态电容、固液态电容、抗静电涂料或智能型织物的导电性高分子材料。

背景技术

导电性高分子如聚噻吩是一种具有π共轭双键的高分子。导电性高分子中的离域π键电子不受原子束缚，能在分子链上自由移动，并经由掺杂可移走电子生成空穴或添加电子，使电子或空穴在分子链上自由移动，提升导电性能。导电性高分子目前已应用于各种工业制品，如触控面板、电容器、太阳电池、抗静电涂料、导电涂料、电致变色组件、智能型织物等。

传统上，电容器依电解质形态可分为液态电容及固态电容。传统液态电容虽有高容量，却因具有高的等效串联电阻(ESR)而使其应用受限。固态电容以固态电解质取代传统液态电解质，具有较高的稳定性、且具有低ESR、低容变率、优良的频率响应(耐高频)、耐高温且耐高电流，并可杜绝漏液及爆浆问题。此外，现今也有将固态电解质与液态电解质掺混所得到的固液态电容(hybrid capacitors)。

导电高分子为目前已开发的固态电解质之一。由于导电高分子较传统电解质电容器所用的液态电解液或诸如四氰基苯醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane,TCNQ)复合盐及无机半导体MnO₂的固态半导体络盐有更高的导电度，且具有适度的高温绝缘化特性，因此导电高分子成为现今固态电解质的开发主流之一。

导电高分子聚3,4-乙烯二氧噻吩(poly-3,4-ethylenedioxythiophene,PEDOT)具有耐热性佳、导电度高、电荷传导速度快、无毒、寿命长及应用于电容不会发生电容爆裂等优点。在技术领域中利用单体3,4-乙烯二氧噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene,EDOT)与对甲苯磺酸铁直接在电容中进行聚合反应而制备PEDOT。相关技术领域持续期待开发一种具有改良的物理性质的导电高分子材料，能耐更高电压且稳定度佳。

导电性高分子材料因兼具金属的导电性及有机高分子的柔软性，目前已有将导电高分子PEDOT应用于智能型织物作为电极组件的技术方案提出，但是，一般导电高分子不耐水洗。因此，相关技术领域期待开发一种具有改良的耐水洗性的导电高分子材料。

发明内容

本发明提供一种导电性高分子材料，其包含具有衍生自下列单体的聚合单元的导电性高分子：

(a)式(I)单体：

其中：

X为O或S，

A为视需要经(R)_p取代的C_1-4亚烷基，

R为C_1-20烷基、C_1-20烷氧基或C_6-20芳基，

p为0、1或2；

(b)具有烯属不饱和基团的单体，其具有下式：

其中：

R1、R7及R9各自独立为-D-E-F-G；

R6及R8各自独立为H、C_1-4烷基或-D-E-F-G；