[发明专利]含导电聚合物组分－绝缘组分的复合材料水胶乳及其制法和应用

权利要求书

1.一种高介电常数的含导电聚合物组分-绝缘组分的复合材料水胶乳，该水胶乳包含导电聚合物组分、绝缘组分、水、乳化剂和高分子分散助剂；所述绝缘组分由烯属不饱和单体聚合而成；该水胶乳中基于水胶乳总重量计，水的含量为60-99.5％；所述复合材料含量为0.4-34％；其中导电聚合物组分相对于绝缘组分的重量分数在1％-200％(重量)之间；乳化剂在水相中的浓度为0-1％(重量)高分子分散助剂在水相中的浓度为0.1～5％(重量)。

2.根据权利要求1的水胶乳，其特征在于该乳化剂为阴离子型乳化剂。

3.根据权利要求1的水胶乳，其特征在于阴离子型乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸钾、油酸钾或油酸钠。

4.根据权利要求1的水胶乳，其特征在于所述导电聚合物组分是选自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩或相应的衍生物中至少一种。

5.根据权利要求1的水胶乳，其特征在于所述烯属不饱和单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、氯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯酯、丙烯腈或它们的混合物。

6.根据权利要求1的水胶乳，其特征在于所述导电聚合物组分是掺杂聚苯胺，所述聚苯胺是化学式(1)的苯胺或其衍生物的聚合产物：式中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅分别是-H、-CH₃、-NO₂、-F、-Cl、-OCH₃、-C₂H₅、-Br和/或-I；并且该聚苯胺是被阴离子型乳化剂中的阴离子部分掺杂的。

7.根据权利要求6的水胶乳，其特征在于掺杂聚苯胺中掺杂阴离子部分与苯胺的摩尔比为0.1～0.8。

8.根据权利要求7的水胶乳，其特征在于所述掺杂聚苯胺中掺杂阴离子部分与苯胺的摩尔比为0.3～0.6。

9.根据权利要求1的水胶乳，其特征在于所述高分子分散助剂选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素、纤维素衍生物、淀粉或明胶。

10.根据权利要求1的水胶乳，其特征在于由该水胶乳得到的复合材料的介电常数高于相应的绝缘组分的介电常数。

11.一种高介电常数的含导电聚合物组分-绝缘组分的复合材料水胶乳的制备方法，包括以下步骤：

(1)在已制备好的基于总重量计水含量为60-99.5％、高分子分散助剂含量为0.1-5％和导电聚合物前体含量为0.4％～34％的导电聚合物前体组分水胶乳中加入无机盐，维持水胶乳的pH值大于7；

(2)惰性气氛下升温至50～90℃搅拌条件下加入相对于导电聚合物前体组分水胶乳的重量的0.5～100倍的一种或多种烯属不饱和单体，可补加乳化剂，使水相中乳化剂的浓度为0-1％(重量)；

(3)在惰性气氛下50-90℃温度下加入相对于所加单体重量为0.05～0.8％(重量)的水溶性自由基反应引发剂后进行反应8-38小时，即制成该高介电常数的含导电聚合物组分-绝缘组分的复合材料水胶乳。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述烯属不饱和单体是选自下列物质中至少一种的单体：苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、氯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯酯、丙烯腈或它们的混合物。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述导电聚合物前体组分选自聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等或相应的衍生物中至少一种。