[发明专利]一种聚噻吩导电添加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚噻吩导电添加剂，它是由下述重量份的原料组成的：六水三氯化铁3‑4、噻吩100‑110、双癸基二甲基溴化铵0.7‑1、导电分散液16‑20、硬脂酸铝2‑3、乙烯基双硬脂酸酰胺1‑2、三氯异氰尿酸2‑3，本发明采用硅烷偶联剂Kh550改性乙炔炭黑，改善了乙炔炭黑的表面活性，之后采用三氯异氰尿酸对噻吩单体进行掺杂，在氧化剂作用下聚合，在聚合过程中加入活化炭黑的分散液，从而有效的改善了炭黑在聚噻吩间的分散相容性，提高了成品的稳定性强度和导电稳定性。

技术领域

本发明属于导电材料领域，具体涉及一种聚噻吩导电添加剂及其制备方法。

背景技术

导电聚合物聚噻吩，有良好的光电性能，与其它共轭高分子如聚苯胺、聚吡咯等相比有更好的化学稳定性。尤其是其衍生物聚(3，4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)具有易制备、电化学活性高，良好的导电性和环境稳定性，掺杂后相对高比容量等优点，在超级电容器和锂离子电极材料方面有较大的应用。但是它也和其他导电聚合物一样，不可避免地存在骨架结构易破坏，容量衰减非常明显的情况，因此，如何提高其导电稳定性，增强骨架结构的稳定性是目前研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种聚噻吩导电添加剂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚噻吩导电添加剂，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：

六水三氯化铁3-4、噻吩100-110、双癸基二甲基溴化铵0.7-1、导电分散液16-20、硬脂酸铝2-3、乙烯基双硬脂酸酰胺1-2、三氯异氰尿酸2-3。

所述的导电分散液是由下述重量份的原料组成的：

乙炔炭黑14-20、N-甲基吡咯烷酮30-40、硅烷偶联剂Kh5500.3-1、吡啶硫酮锌1-2。

所述的导电分散液的制备方法，包括以下步骤：

(1)取吡啶硫酮锌，加入到其重量7-9倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，加入乙炔炭黑，保温搅拌20-30分钟，得炭黑分散液；

(2)取硅烷偶联剂Kh550，加入到上述炭黑分散液中，超声1-2小时，蒸馏除去乙醇，与N-甲基吡咯烷酮混合，搅拌均匀，即得。

一种聚噻吩导电添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)取六水三氯化铁，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，得氧化剂溶液；

(2)取噻吩、三氯异氰尿酸混合，在55-60℃下保温搅拌10-40分钟，加入到混合料重量16-20倍的去离子水中，搅拌均匀，得单体溶液；

(3)取上述导电分散液、单体溶液混合，在70-80℃下保温搅拌2-3小时，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为15-20℃，加入上述氧化剂溶液，保温搅拌10-12小时，出料冷却，得导电聚噻吩溶液；

(4)取乙烯基双硬脂酸酰胺，加入到上述导电聚噻吩溶液中，超声3-5分钟，加入双癸基二甲基溴化铵，搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，与剩余各原料混合，真空55-60℃下干燥20-30分钟，冷却至常温，即得。

本发明的优点：

本发明采用硅烷偶联剂Kh550改性乙炔炭黑，改善了乙炔炭黑的表面活性，之后采用三氯异氰尿酸对噻吩单体进行掺杂，再通过氨基与酸的反应，实现了炭黑与噻吩单体间的分散相容性，之后在氧化剂作用下聚合，从而有效的改善了炭黑在聚噻吩间的分散相容性，提高了成品的稳定性强度和导电稳定性。

具体实施方式

实施例1