[发明专利]以两亲性嵌段共聚物PSS-b-PBA为模板的PEDOT溶剂型分散体及其制备方法

摘要

本发明涉及以两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA为模板的PEDOT溶剂型分散体及其制备方法，先采用RAFT聚合合成一种两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA，然后以两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA为模板，合成PEDOT:PSS‑b‑PBA溶剂型分散体。本发明的有益效果是：一方面提供了一种合成两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA的方法；另一方面以PSS‑b‑PBA为模板，制备了PEDOT:PSS‑b‑PBA溶剂型分散体。

主权项

1.以两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA为模板的PEDOT溶剂型分散体，其特征是：包括聚合物PSS‑b‑PBA：PEDOT和有机溶剂，其中聚合物PSS‑b‑PBA：PEDOT的结构式为：

其中：n为2～250，m为2～500，x为2～250。

2.根据权利要求1所述的一种以两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA为模板的PEDOT溶剂型分散体的制备方法，其特征是包括以下步骤：

(1)在装有磁子和温度计的四口烧瓶中先加入乙烯基苯磺酸钠(SSNa)和去离子水，常温下溶解，加入溶解在有机溶剂中的RAFT试剂，在N₂保护下，将温度加热至55～85℃，充分溶解；加入引发剂，每过1小时取一定质量样品，用称重法，测定转化率，直到转化率达到90％以上停止反应；反应结束后将产物用乙醇沉淀，烘干，得到PSS大分子RAFT试剂；

(2)在装有磁子和温度计的四口圆底烧瓶中先加入PSS大分子RAFT试剂和引发剂，加入去离子水，常温下充分溶解，在N₂保护下，将温度加热至50～90℃；加入丙烯酸丁酯，每过半个小时用气相色谱仪测定转化率，直到转化率达到90％以上停止反应；反应结束后将产物用无水乙醇和乙酸乙酯混合溶剂沉淀，烘干，得到产物PSS‑b‑PBA；

(3)在装有磁子和温度计的四口烧瓶中加入步骤(2)制得的两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA，EDOT和去离子水，将温度加热至30～50℃，充分溶解；完全溶解后，加入氧化剂、催化剂和异丙醇(IPA)，反应8～24h，反应过程定时取样，测定转化率，反应结束后得到深蓝色水分散体；

(4)将步骤(3)中制得的深蓝色水分散体用离心机离心5～30min，离心机转速为1500～10000r/min，去除上清液，将所得固体分散在无水酒精中，超声使其分散均匀，继续用离心机离心5～30min，离心机转速为1500～10000r/min，重复以上步骤多次，最终得到固体产物，将固体产物分散在有机溶剂中，超声使其分散均匀，最终得到深蓝色的溶剂型分散体。

3.根据权利要求2所述的一种以两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA为模板的PEDOT溶剂型分散体的制备方法，其特征是所述的步骤(1)中RAFT试剂为二硫代酯类、三硫代酯类、黄原酸酯类中的一种或几种；SSNa与RAFT试剂的摩尔比是(2～500)：1。

4.根据权利要求2所述的一种以两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA为模板的PEDOT溶剂型分散体的制备方法，其特征是所述的步骤(1)中引发剂为：偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(AIBI)、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或几种；SSNa与引发剂的摩尔比为1000:(1～200)。

5.根据权利要求2所述的一种以两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA为模板的PEDOT溶剂型分散体的制备方法，其特征是所述的步骤(2)中引发剂为：偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(AIBI)、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或几种；丙烯酸丁酯与PSS大分子RAFT试剂的摩尔比为(2～500):1，丙烯酸丁酯与引发剂的摩尔比为1000:(1～20)。

6.根据权利要求2所述的一种以两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA为模板的PEDOT溶剂型分散体的制备方法，其特征是：所述的步骤(3)中的PSS‑b‑PBA和EDOT的质量比为(0.5～20):1。

7.根据权利要求2所述的一种以两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA为模板的PEDOT溶剂型分散体的制备方法，其特征是：所述的步骤(3)中氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种；催化剂为硫酸铁、硝酸铁、氯化铁或对甲苯磺酸铁中的一种或几种。

8.根据权利要求2所述的一种以两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA为模板的PEDOT溶剂型分散体的制备方法，其特征是：所述的步骤(3)中氧化剂与EDOT的摩尔比为(0.5～4):1，催化剂和EDOT的摩尔比为(0.001～0.005):1，IPA和EDOT的质量比为1:1，水分散体的固含量为1～10％。

9.根据权利要求2所述的一种以两亲性嵌段共聚物PSS‑b‑PBA为模板的PEDOT溶剂型分散体的制备方法，其特征是：所述的步骤(4)中有机溶剂为无水酒精、甲苯、乙酸乙酯、丙酮、四氢呋喃、1‑甲基‑2‑吡咯烷酮、二氧六环、甲醇、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚、DMF、DMSO中的一种或几种。