[实用新型]一种制备透明导电高聚物的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制备透明导电高聚物的装置，该组合物可用于包装材料和乳液中。

背景技术

导电聚合物，尤其是聚苯胺和聚吡咯，具有合成方便、导电性高、赝电容储能特性优良等特点，因此被广泛用于电容器、电磁波屏蔽、抗静电等多个领域。一般来说，材料的性能与其自身结构和形貌密切相关。聚苯胺和聚吡咯已被广泛应用于抗静电材料，但目前的导电聚合物大多数为单一的聚苯胺或聚吡咯，而聚吡咯的导电性能优于聚苯胺，聚苯胺的比电容高于聚吡咯，所以存在将二者优点结合的需求。

抗静电组合物加入基体中后可导出静电，避免静电累积可能引起的危险，例如起火爆炸等，具有防护安全的作用。在制备含有聚苯胺和/或聚吡咯的抗静电组合物时，需要使用模版材料。与人工合成纤维相比，天然棒状或纤维状硅酸盐粘土具有储量丰富，原料易得，价格低廉等优点。以硅酸盐粘土为模板制备聚苯胺/聚吡咯复合材料具有明显优势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种制备透明导电高聚物的装置，该组合物可用于包装材料和乳液中。

本实用新型的技术方案为：以硅酸盐为模版，掺杂苯胺和吡咯单体进行聚合反应，形成聚苯胺/聚吡咯复合材料，进而形成透明导电高聚物。其中硅酸盐为硅酸钠、硅酸锂、硅酸铜，或它们的组合。制备透明导电高聚物的装置中，三个加料管道均与反应器顶部连通，出料口与反应器底部连通。制备透明导电高聚物时，通过加料管道分别将苯胺、吡咯、硅酸盐加入反应器中，继而进行反应，反应结束后反应器自动倾斜使产物由出料口排出。

作为优选，其中聚合反应方式为电化学聚合反应。

在本实用新型的透明导电高聚物中，在聚合物加入导电电子材料，进而改变现有共轭π键电子的能级差，出现能量居中充满能带，减小能带间的能量差，使得自由基电子或空穴移动的阻力减小，控制电子的相对迁移网状结构转入导电机理，因而得到导电能力大大提高的组合物。

电子如果要在共扼π键电子体系中自由移动，首先要克服满带与空带之间的能级差，因为满带与空带在分子结构中是互相间隔的。严格考虑到每个CH自由基结构单元p电子轨道中只有一个电子，而根据分子轨道实际结合，一个分子轨道中只有填充两个自旋方向相反的电子才能处于稳定态。每个P电子占据—个π轨道构成线性共轭电子体系的要求．促进一个充满能带，是稳定态。尤其是组成双原子使电子占据其中一个分子轨道，而另一个成为空轨道。由于空轨道和占有轨道的能级差不同，原有p原子形成的能带分成两个亚带，一个为全充满能带，构成价带，另一个为空带，构成导带，能级差的大小决定了共轭型聚合物导电性能的高低。这种能级差的存在决定了得到的不是导体，而是半导体的一种透明导电高聚物。

基于以上机理，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型充分利用了聚吡咯优异导电性和聚苯胺高比电容特性，制备了一种具有优异的综合电性能的聚苯胺/聚吡咯复合材料及包含其的导电高聚物。本实用新型制备的组合物弥补了单一聚苯胺或聚吡咯的不足，综合性能优异。

2.本实用新型选用具有储量丰富、原料易得、价格低廉等优点的硅酸盐粘土作为模板，无需刻意人工合成，大大降低了生产成本。

3.通过本实用新型所得组合物符合我国《电子产品防静电包装技术要求》标准的最新版本内容和可靠性规范文件的要求，具体包括：

GB/T15463静电安全术语

GB/T26572电子电气产品中限用物质的限量要求

GB/T26125电子电气产品六种限用物质(铅汞镉六价铬多溴联苯和多溴二苯醚)的测定

SJ/T10694电子产品制造与应用系统防静电检测通用规范

IEC61340-5-3静电放电敏感产品包装的特性和要求。

4.生产效率高。

本实用新型所生产的透明导电高聚物可应用于包装材料和乳液中。例如应用于电子产品、酒业、医疗器材的透明包装抗静电材料，超薄型液晶显示器，等离子显示器，透明类聚合物材料，如PET、PS、PC、PMMA、AS、TPE、EVA、TPU、ABS，PE等的抗静电包装。还可应用于静电洗发乳液、静电化妆品乳液、静电玻璃水等，本实用新型的抗静电组合物导电高效、透明、无卤无毒，适用于人体静电放电用品。还可应用于涉及纺织业的防静电领域，如尼龙拉丝、PET拉丝、乙烯拉丝等应用于服饰的生活用品，能有效控制静电，保护人体安全，促进人类健康发展。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，其中，1——反应器，2——苯胺加料管道，3——吡咯加料管道，4——硅酸盐加料管道，5——出料口。