[发明专利]一种导电聚合物3D打印墨水及其制备方法

权利要求书

1.一种导电聚合物3D打印墨水的制备方法，其特征在于，所述导电聚合物3D打印墨水是由聚（3,4-二氧乙撑噻吩）类导电聚合物（PEDOTs ）：聚苯乙烯磺酸盐（PSS）水分散液与二元溶剂组成，包括以下步骤：

（1）将聚（3,4-二氧乙撑噻吩）类导电聚合物（PEDOTs ）：聚苯乙烯磺酸盐（PSS）水分散液在低温条件下进行冷冻、干燥，得到导电聚合物纳米纤维状泡沫结构，所述聚（3,4-二氧乙撑噻吩）类导电聚合物（PEDOTs ）：聚苯乙烯磺酸盐（PSS）包括聚（3,4-二氧乙撑噻吩）：聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）、PEDOT:PSS衍生物、PEDOT:PSS类似物中的任意一种；

（2）将上述导电聚合物纳米纤维状泡沫结构利用二元溶剂混合，碾磨匀质，得到聚（3,4-二氧乙撑噻吩）类导电聚合物（PEDOTs）：聚苯乙烯磺酸盐（PSS）墨水，其中聚（3,4-二氧乙撑噻吩）类导电聚合物（PEDOTs）：聚苯乙烯磺酸盐（PSS）的质量浓度为5-9 wt%；

所述PEDOT:PSS衍生物包括聚（3,4-二氧乙撑噻吩-羟甲基）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氧乙撑噻吩-氨甲基）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氧乙撑噻吩-氯甲基）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氧乙撑噻吩-叠氮甲基）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氧乙撑噻吩-醋酸甲酯基）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氧乙撑噻吩-丙烯酸基）:聚苯乙烯磺酸盐、（3,4-二氧乙撑噻吩-2-（甲氧基甲基）环氧乙基）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氧乙撑噻吩-4-甲氧基-4-氧代丁酸）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氧乙撑噻吩-4-甲氧基苯甲酸乙酯）:聚苯乙烯磺酸盐、（3,4-二氧乙撑噻吩-4-（甲氧基甲基）苯甲酸）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氧乙撑噻吩- Boc（叔丁氧羰基）保护苯丙氨酸）:聚苯乙烯磺酸盐、（3,4-二氧乙撑噻吩-苯丙氨酸）:聚苯乙烯磺酸盐、（3,4-二氧乙撑噻吩-亮氨酸）:聚苯乙烯磺酸盐、（3,4-二氧乙撑噻吩-Boc（叔丁氧羰基）保护亮氨酸）:聚苯乙烯磺酸盐、（3,4-二氧乙撑噻吩-Boc（叔丁氧羰基）保护α-亚麻酸）:聚苯乙烯磺酸盐中的任意一种；

所述PEDOT:PSS类似物包括聚（3,4-二氧乙撑呋喃）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-乙撑二硫呋喃）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氢-2H-噻吩并[3,4-b]吡喃）: 聚苯乙烯磺酸盐、聚（噻吩并[3,4-b]-1,4-氧杂蒽）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-乙撑二硫噻吩）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-乙撑二硫吡咯）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氧乙撑吡咯）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-乙撑二硫硒吩）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氧乙撑硒吩）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（硒代[3,4-b]-1,4-氧杂蒽）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-乙二硫磷）:聚苯乙烯磺酸盐、聚（3,4-二氧乙撑碲吩）:聚苯乙烯磺酸盐中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的一种导电聚合物3D打印墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中冷冻条件为：冷冻温度＜-40℃，冷冻介质为液氮、液氦、固态二氧化碳、低温乙醇、低温乙腈中的任意一种；干燥条件为：温度＜-20℃。

3.根据权利要求1所述的一种导电聚合物3D打印墨水的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中二元溶剂体系为极性溶剂-水混合溶液，极性溶剂为二甲基亚砜（DMSO）、乙二醇（EG）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、四氢呋喃（THF）、丙三醇、己六醇、乙二醇单甲醚、二甘醇、硫酸二甲酯、赤藓醇、木糖醇、浓硫酸、季铵盐类离子液体、胆碱类共晶溶剂中的任意一种，其中水体积分数为75%-95%。

4.一种导电聚合物3D打印墨水，其特征在于，采用权利要求1-3任意一项所述的一种导电聚合物3D打印墨水的制备方法制备得到。