CN107189083B - 导电聚合物pedot有机分散体系及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了导电聚合物PEDOT有机分散体系，包括强极性和高介电常数的有机溶剂和PEDOT，通过选择合适的有机溶剂体系、表面活性剂，得到的分散体系的具有良好的成膜性和化学稳定性，能长时间以胶体形式分散在有机体系中，不发生沉降并稳定存在，且具有优良的电子导电率，对于解决非水分散体系的导电聚合物的实际应用有着非常重要的现实意义，其能推动高电导率PEDOT有机分散体系的进一步发展，以及推动其在有机电子设备、新型发光和显示器行业乃至可充放电聚合物电池、有机发光二极管(OLED)等战略新兴产业的发展具有重要意义，具有广阔的市场前景。

Description

导电聚合物PEDOT有机分散体系及其制备方法
技术领域：
本发明涉及导电高分子功能材料技术领域，具体涉及导电聚合物PEDOT有机分散体系及其制备方法。
背景技术：
自从导电性的聚乙炔发现以来，导电聚合物就吸引了科学家的极大兴趣。常见的导电聚合物有聚乙炔(PA)、聚噻吩(PTh)、聚苯胺(PANI)、聚吡咯(PPy)及聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)等，由于它们具有特殊的π-π共轭结构、规整的链取向和优异的物理化学性能，在传感器、电致变色、抗静电涂层、超级电容器以及有机发光二极管(OLED)等领域都得到了广泛的研究和应用。其中，PEDOT是研究比较多的以胶体形态分散的体系，其以其高电导率、良好的化学稳定性和薄膜透明性以及环境稳定性等吸引了越来越多研究者的关注，并在固体电解质电容器阴极材料、塑料抗静电涂层、传感器材料以及可充放电聚合物电池等领域显示出广阔的应用前景。然而，由于PEDOT主链本身具有较强的π-π共轭刚性结构，而且不同链之间存在较强的π电子相互作用，使其在水或有机溶剂中很难溶解与稳定分散，造成加工处理上的困难。因而PEDOT作为单一组分的应用受到了很大的限制。目前，广泛应用的主要是PEDOT/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)复合物的水分散液。这是由于在PEDOT/PSS体系中，作为聚电解质的PSS不仅可以与PEDOT较好地结合、掺杂，而且其磺酸基团作为侧基能够使PEDOT在水介质中得到良好的分散，从而极大地提高了PEDOT的可加工性，进一步扩大其实际应用。
然而，PEDOT/PSS水分散体系的亲水性也会限制PEDOT在某些工业领域的应用。例如，为了提高薄膜的抗刮痕性以及对塑料基材的可浸润性，通常需要某种具有憎水基团的聚合物键合剂与PEDOT/PSS体系混合，因而该体系的亲水性反而具有极为不利的影响。另外，研究也发现，PEDOT/PSS膜中残余的水分不仅会降低某些电子元件的性能，而且会缩短设备的使用寿命。因此，发展有机溶剂分散的PEDOT体系，对有机电子设备、新型发光和显示器行业等有着至关重要的意义。PEDOT有机分散体系也有一些研究报道，Bashir等在不同的有机溶剂(乙醇、丁醇和乙腈)中制备PEDOT分散液，但其测得的电子导电率低，PEDOT颗粒的大小不均一、易团聚，并且成膜性能差(Iran Polym J(2013)22:599-611)。Cloutet等以十二烷基苯磺酸铁为氧化剂和稳定剂、功能化聚异戊二烯为共稳定剂，在不同的有机溶剂(环己烷、甲苯等)合成PEDOT分散性，尽管颗粒的大小有所改善，但其电子导电率、成膜性有待进一步的提高，而且功能化聚异戊二烯的制备过程复杂，对设备、环境的要求高，影响了其实际的应用(Langmuir 2014,30,12474-12482)。有专利报道(US 20020077450A1)在无水或低含水量溶剂中通过相转移催化剂(冠醚、季铵盐等)制备聚噻吩导电物，但电子导电率、成膜性一般，溶液的稳定性差。
一般地，导电聚合物PEDOT的合成方法主要有化学氧化法和电化学方法。电化学方法制备导电聚合物PEDOT一般应用在导电基底上生长薄膜和自支撑膜等，由于电化学方法需要导电基底来合成导电聚合物PEDOT，从而限制了其实际应用。
发明内容：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供导电聚合物PEDOT有机分散体系及其制备方法，通过选择合适的有机溶剂体系、表面活性剂，得到的分散体系的具有良好的成膜性和化学稳定性，能长时间以胶体形式分散在有机体系中，不发生沉降并稳定存在，且具有优良的电子导电率，对于解决非水分散体系的导电聚合物的实际应用有着非常重要的现实意义，其能推动高电导率PEDOT有机分散体系的进一步发展，以及推动其在有机电子设备、新型发光和显示器行业乃至可充放电聚合物电池、有机发光二极管(OLED)等战略新兴产业的发展具有重要意义。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
导电聚合物PEDOT有机分散体系，包括强极性和高介电常数的有机溶剂和PEDOT，此外还包括有机强酸或盐类导电掺杂剂、表面活性剂，PEDOT的含量为0.1wt.％～0.5wt.％，有机强酸或盐类导电掺杂剂的含量为0.1wt.％～5.0wt.％，表面活性剂的含量为0.1wt.％～4.6wt.％；所述强极性和高介电常数的有机溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、乙醇、丁醇、乙腈、异丙醇和四氢呋喃中的一种或两种以上；
PEDOT有机分散体系的制备方法包括以下步骤：
导电高分子单体3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)在强极性和高介电常数有机溶剂中跟氧化剂在25-80℃氧化聚合6～48h；所述反应体系中添加有机强酸或盐类导电掺杂剂，同时加入表面活性剂；所述有机强酸或盐类导电掺杂剂选自对甲基苯磺酸、三氟甲磺酸、甲磺酸、十二烷基苯磺酸、聚苯乙烯磺酸、四乙铵高氯酸盐中的一种或两种；所述氧化剂选自硫酸铁、三氯化铁和对甲基苯磺酸铁中的一种或两种以上；氧化剂在反应体系的含量为0.1wt.％～1wt.％。
所述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚偏二氟乙烯、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种以上。
所述表面活性剂的量为有机溶剂总质量的0.1％～5％。
优选地，有机溶剂为体积比为1:1或1:3碳酸丙烯酯与乙醇的混合溶剂。
优选地，氧化剂选自硫酸铁或对甲基苯磺酸铁。
优选地，导电掺杂剂选自对甲基苯磺酸、三氟甲磺酸或甲磺酸。
优选地，聚合反应的温度为80℃，反应时间为24h。
优选地，所述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮，分子量为5,8000，添加量为有机溶剂总质量的0.5％。
当有机强酸类导电掺杂剂选自对甲基苯磺酸，特别为对甲基苯磺酸一水化合物(简写p-TSA)，氧化剂选自硫酸铁时，PEDOT合成的化学方程式如下：
上述反应体系中同时加入表面活性剂作为稳定剂和分散剂，同时提高PEDOT有机分散体系的成膜性能，如下式所示：
特别地，上述制得的PEDOT有机分散液体系加入一定量的强极性有机溶剂或有机化合物锂盐作为后掺杂剂，进一步提高有机分散体系的电导率和成膜性能，其加入量为有机溶剂总质量的0.1％～5.0％。
特别地，所述强极性有机溶剂或有机化合物锂盐后掺杂剂选自二甲基亚砜(DMSO)，双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)，N-甲基吡咯烷酮(NMP)，二甲基甲酰胺(DMF)，乙二醇，糖醇，2-甲基咪唑中的一种或两种以上，优选为二甲基亚砜(DMSO)，双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)。
本发明的有益效果如下：
1)本发明通过选择合适的有机溶剂体系、表面活性剂和采用后掺杂的方法，PEDOT颗粒可以包裹在表面活性剂之中免于水分和湿度对其造成不良的影响，提高分散体系的稳定性、成膜性。有机溶剂一般比水更容易挥发，有利于更好地成膜。此外，通过后掺杂方法，可以进一步提高PEDOT导电颗粒的电子导电率，促进其实际的应用与研究。
2)通过化学氧化法制备高电导率、高稳定性和成膜性优良PEDOT有机分散液对于解决非水分散体系的导电聚合物的实际应用有着非常重要的现实意义，其能推动高电导率PEDOT有机分散体系得到进一步应用，以及推动其在有机电子设备、新型发光和显示器行业乃至可充放电聚合物电池、有机发光二极管(OLED)等战略新兴产业的发展具有重要意义。
总之，本发明通过选择合适的有机溶剂体系、表面活性剂，得到的分散体系的具有良好的成膜性和化学稳定性，能长时间以胶体形式分散在有机体系中，不发生沉降并稳定存在，且具有优良的电子导电率，对于解决非水分散体系的导电聚合物的实际应用有着非常重要的现实意义，其能推动高电导率PEDOT有机分散体系的进一步发展，以及推动其在有机电子设备、新型发光和显示器行业乃至可充放电聚合物电池、有机发光二极管(OLED)等战略新兴产业的发展具有重要意义，具有广阔的市场前景。
附图说明：
图1为本发明实施例1-3采用不同分子量PVP制备的PEDOT有机分散液及对比例1制备的分散液在玻璃载玻片上的成膜性比较。
其中，(a)指对比例1；(b)指实施例1；(c)指实施例2；(d)指实施例3。
图2为本发明实施例2采用分子量为58,000的PVP制备PEDOT的成膜性和颗粒大小及对比例1制备的PEDOT成膜性和颗粒大小的比较。
其中，(a)和(b)指对比例1制备的PEDOT的成膜性与颗粒大小；(c)和(d)指实施例2制备的PEDOT的成膜性与颗粒大小。
图3为本发明实施例4-5采用不同添加量PVP(Mw＝58,000)制备PEDOT有机分散液及对比例1制备的分散液在玻璃载玻片上的成膜性比较。
其中，(a)指实施例4-制备PEDOT的成膜性；(b)指实施例2制备PEDOT的成膜性；(c)指实施例5制备PEDOT的成膜性。
图4为本发明实施例24使用后掺杂剂LiTFSI处理PEDOT有机分散液及对比分散液在铜箔上成膜性的扫描电镜图比较。
其中，(a)指未使用后掺杂剂的对比PEDOT有机分散性的成膜性；(b)指实施例24使用后掺杂剂LiTFSI制得PEDOT有机分散性的成膜性。
具体实施方式：
以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
本发明列举出采用所述高电导率、高稳定性和成膜性优良的PEDOT有机分散液体系的制备方法，并将其颗粒大小、成膜性和电子导电率与未采用表面活性剂、后掺杂剂的PEDOT分散体系、商业有机PEDOT分散液等进行了比较。
本发明具体实施例中所用聚乙烯吡咯烷酮(Mw＝8000,58000和1300000)购自阿拉丁公司，对比的商业有机PEDOT分散剂购自Sigma-Aldrich(0.5wt.％的碳酸丙烯酯分散液,对甲基苯磺酸为掺杂剂,四甲基丙烯酸酯封端)。
实施例1：PEDOT有机分散液的制备：
在氩气惰性气氛保护下，称取0.35g Fe2(SO4)3和1g对甲基苯磺酸一水合物(p-TSA，作为掺杂剂)溶解在碳酸丙烯酯(PC)和乙醇的混合有机溶剂体系，其中PC与乙醇的体积比为1:3；然后加入0.2g聚乙烯吡咯烷酮(PVP，Mw＝8,000)作为表面活性剂，充分搅拌溶解；最后加入0.1g EDOT单体，在80℃下搅拌反应24h得到PEDOT有机分散液，包括强极性和高介电常数的有机溶剂和PEDOT，此外还包括有机强酸或盐类导电掺杂剂、表面活性剂，PEDOT的含量为0.24wt.％，有机强酸或盐类导电掺杂剂的含量为2.41wt.％，表面活性剂的量为有机溶剂总质量的0.5wt.％。制备的PEDOT有机分散液涂布在玻璃载玻片上测试其成膜性，并用RTS-9四探针测试仪测量其电子导电率，其成膜性与电子导电率分别如图1和表1所示。
对比例1：
参考实施例1，不同之处在于不加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂。制备的PEDOT有机分散液涂布在玻璃载玻片上测试其成膜性，并用RTS-9四探针测试仪测量其电子导电率，其成膜性与电子导电率分别如图1和表1所示。其颗粒大小参见图2。
实施例2：
参考实施例1，不同之处在于：加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。制备的PEDOT有机分散液涂布在玻璃载玻片上测试其成膜性，并用RTS-9四探针测试仪测量其电子导电率，其成膜性与电子导电率分别如图1和表1所示。其颗粒大小参见图2。
实施例3：
参考实施例1，不同之处在于：加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为1300,000。制备的PEDOT有机分散液涂布在玻璃载玻片上测试其成膜性，并用RTS-9四探针测试仪测量其电子导电率，其成膜性与电子导电率分别如图1和表1所示。
表1为添加不同分子量PVP作为稳定剂制备PEDOT有机分散液
由图1和表1可以看出，采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP，Mw＝8000，58000和1300000)作为稳定剂后，PEDOT有机分散液成膜性(图1(b-d))均得到很大的提高，颗粒与颗粒之间的连接性变好，能在玻璃片上铺展成一层导电聚合物膜，没有明显的膜收缩与颗粒之间的断裂，比未添加PVP的PEDOT体系(图1(a))在玻璃片上有更好的成膜性。此外，其经过30天的长时间保存下仍然不发生沉降，其电子导电率均比未采用PVP作为表面活性剂制备的PEDOT有机分散液要高。采用分子量为5,8000的PVP作为表面活性剂制备的PEDOT颗粒，其拥有最高的电子导电率1.67*10-2s cm-1，比未采用PVP的PEDOT体系(5.2*10-4s cm-1)和商业有机PEDOT分散液(4.7*10-4s cm-1)要高。
由图2可知，采用PVP制备的PEDOT，其颗粒大小在200-350nm之间，比对比例1中未采用PVP制备的PEDOT颗粒(300nm-1μm)要小，并且比较均匀，其分散体系拥有良好的成膜性。
实施例4：
参考实施例1，不同之处在于：加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000，添加量为0.04g。其成膜性与电子导电率分别如图3和表2所示。
实施例5：
参考实施例1，不同之处在于：加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000，添加量为2g。其成膜性与电子导电率分别如图3和表2所示。
表2为添加不同的量PVP(Mw＝58,000)稳定剂制备PEDOT有机分散液
图3为实施例4-5采用不同添加量PVP(Mw＝58,000)制备PEDOT有机分散液及对比例1得到分散液在玻璃载玻片上的成膜性比较，表2为其相应的电子导电率测试。由图3和表2可以看出，采用不同的量聚乙烯吡咯烷酮(PVP，Mw＝58000)作为表面活性剂后，PEDOT有机分散液成膜性均得到很大的提高，且经过30天的长时间保存下仍然不发生沉降，而未采用PVP制备的PEDOT出现少量颗粒沉淀物。此外，制得PEDOT有机分散液的电子导电率(除实施例5)比未采用PVP作为表面活性剂制备的PEDOT有机分散液要高。采用0.2g分子量为5,8000的PVP作为稳定剂制备的PEDOT颗粒，其拥有最高的电子导电率1.67*10-2s cm-1，比未采用PVP的体系(5.2*10-4s cm-1)要高。
实施例6：
参考实施例1，不同之处在于：加入的导电掺杂剂为三氟甲磺酸(CF3SO3H)，其加入量为0.78g，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表3所示。
实施例7：
参考实施例1，不同之处在于：加入的导电掺杂剂为甲磺酸(CH3SO3H)，其加入量为0.50g，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表3所示。
实施例8：
参考实施例1，不同之处在于：加入的导电掺杂剂为十二烷基苯磺酸(C18H30SO3)，其加入量为1.71g，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表3所示。
实施例9：
参考实施例1，不同之处在于：加入的导电掺杂剂为聚苯乙烯磺酸(PSSH)，其加入量为0.96g，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表3所示。
表3添加不同的导电掺杂剂制备PEDOT有机分散液
表3为实施例6-9采用不同导电掺杂剂制备PEDOT有机分散液的电子导电率对比表。由表3可以看出，采用三氟甲磺酸、甲磺酸、十二烷基苯磺酸和聚乙烯苯磺酸作为掺杂剂制备的PEDOT有机分散液，其电子导电率分别为6.67*10-2scm-1、4.17*10-3s cm-1、5.69*10- 2s cm-1和1.54*10-3s cm-1，均比商业有机PEDOT分散液的电子导电率要高(4.7*10-4s cm-1)。这说明，采用不同的有机强酸作为导电掺杂剂来调节反应体系的酸度与改变PEDOT分子链的共轭长度、掺杂程度，可以进一步提高PEDOT有机分散体系的电子导电率，有利于扩宽PEDOT有机分散液的实际应用。
实施例10：
参考实施例1，不同之处在于：加入的表面活性剂为聚乙二醇，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表4所示。
实施例11：
参考实施例1，不同之处在于：加入的表面活性剂为聚偏二氟乙烯，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表4所示。
表4为添加不同的表面活性剂制备PEDOT有机分散液
表4为实施例10-11采用不同表面活性剂制备PEDOT有机分散液在玻璃载玻片上的电子导电率测试对比表。由表4可以看出，采用聚乙二醇或聚偏二氟乙烯作为表面活性剂制备的PEDOT有机分散液，其电子导电率均比未采用表面活性剂作为稳定剂制备的PEDOT有机分散液要高。采用聚乙二醇或聚偏二氟乙烯作为稳定剂制备的PEDOT颗粒，其电子导电率分别为1.52*10-3s cm-1和1.21*10-3scm-1，比未采用表面活性剂的PEDOT体系(对比例1，5.2*10-4s cm-1)和商业有机PEDOT分散液(4.7*10-4s cm-1)要高。
实施例12：
参考实施例1，不同之处在于：所用的溶剂为碳酸丙烯酯(PC)，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表5所示。
实施例13：
参考实施例1，不同之处在于：所用的溶剂为碳酸丙烯酯(PC)和乙醇的混合有机溶剂，其中PC与乙醇的体积比为1:1，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表5所示。
实施例14：
参考实施例1，不同之处在于：所用的溶剂为乙醇(Ethanol)，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表5所示。
表5使用不同体积比的有机溶剂体系制备PEDOT有机分散液
表5为实施例2、12-14使用不同体积比的有机溶剂混合体系制备PEDOT有机分散液的电子导电率比较。由表5可以看出，采用碳酸丙烯酯(PC)和乙醇的混合有机溶剂(其中PC与乙醇的体积比为1:3)制备的PEDOT有机分散液，其拥有最高的电子导电率1.67*10-2s cm-1，比未采用表面活性剂PVP的体系(5.2*10-4s cm-1)和其他PC:乙醇体积比的体系要高，并且经过30天的长时间保存下不发生沉降。
实施例15：
参考实施例1，不同之处在于：所用的溶剂为碳酸乙烯酯(EC)和乙醇的混合有机溶剂，其中EC与乙醇的体积比为1:3。加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表6所示。
实施例16：
参考实施例1，不同之处在于：所用的溶剂为四氢呋喃(THF)和乙醇的混合有机溶剂，其中THF与乙醇的体积比为1:3。加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表6所示。
表6使用不同有机溶剂混合体系制备PEDOT有机分散液
表6为实施例15-16使用不同有机溶剂混合体系制备PEDOT有机分散液的电子导电率比较。由表6可以看出，采用碳酸乙烯酯(EC)和乙醇、四氢呋喃(THF)和乙醇的混合有机溶剂制备的PEDOT有机分散液，其电子导电率分别为6.82*10-3s cm-1和3.57*10-3s cm-1，比未采用表面活性剂PVP的体系(5.2*10-4s cm-1)和其他PC-乙醇体积比的体系要高，并且经过30天的长时间保存下不发生沉降。
实施例17：
参考实施例1，不同之处在于：所用的氧化剂为FeCl3，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表7所示。
表7使用不同的氧化剂制备PEDOT有机分散液
表7为实施例17使用不同氧化剂制备PEDOT有机分散液的电子导电率比较。由表7可以看出，采用Fe2(SO4)3为氧化剂制备的PEDOT有机分散液，其拥有较高的电子导电率1.67*10-2s cm-1，比采用FeCl3氧化剂的体系(1.5*10-4s cm-1)要高，并且经过30天的长时间保存下不发生沉降。
实施例18：
参考实施例1，不同之处在于：所用的聚合温度为25℃，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表8所示。
实施例19：
参考实施例1，不同之处在于：所用的聚合温度为50℃，加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。其电子导电率如表8所示。
表8为使用不同的聚合温度制备PEDOT有机分散液
表8为实施例18-19使用不同氧化剂制备PEDOT有机分散液的电子导电率比较。由表8可以看出，采用聚合温度为80℃制备的PEDOT有机分散液，其拥有较高的电子导电率1.67*10-2s cm-1，比采用其他聚合温度(25℃和50℃)的体系要高，并且经过30天的长时间保存下不发生沉降。
实施例20：
参考实施例1，不同之处在于：加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。所用的聚合时间为6h；其电子导电率如表9所示。
实施例21：
参考实施例1，不同之处在于：加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。所用的聚合时间为12h；其电子导电率如表9所示。
实施例22：
参考实施例1，不同之处在于：加入的聚乙烯吡咯烷酮，其分子量为58,000。所用的聚合时间为48h；其电子导电率如表9所示。
表9不同的聚合时间制备PEDOT有机分散液
表9为实施例20-22使用不同聚合时间制备PEDOT有机分散液的电子导电率比较。由表9可以看出，采用聚合时间为24h制备的PEDOT有机分散液，其拥有较高的电子导电率1.67*10-2s cm-1，比采用其他聚合时间(6h,12h和48h)的体系要高，并且经过30天的长时间保存下不发生沉降。
实施例23：
参考实施例1，不同之处在于：向制备后得到的PEDOT分散液，加入二甲基亚砜(DMSO)作为后掺杂剂，其电子导电率如表10所示。
实施例24：
参考实施例1，不同之处在于：向制备后得到的PEDOT分散液，加入双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)作为后掺杂剂，其电子导电率如表10所示，其在铜箔上成膜性的扫描电镜图可参见图4。
实施例25：
参考实施例1，不同之处在于：向制备后得到的PEDOT分散液，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为后掺杂剂，其电子导电率如表10所示。
实施例26：
参考实施例1，不同之处在于：向制备后得到的PEDOT分散液，加入甲基甲酰胺(DMF)作为后掺杂剂，其电子导电率如表10所示。
表10不同的后掺杂剂制备PEDOT有机分散液
表10为实施例23-26使用不同的后掺杂剂处理PEDOT有机分散液的电子导电率比较。图4为本发明实施例24使用后掺杂剂LiTFSI处理PEDOT有机分散液及对比例分散液在铜箔上的扫描电镜成膜性对比图。由表10可以看出，采用不同的后掺杂剂(DMSO、LiTFSI、NMP和DMF)制备的PEDOT有机分散液，其电子导电率均比未掺杂前有一定的提高，而且膜的电子导电率的稳定性得到提高，成膜性变好，并且经过30天的长时间保存下不发生沉降。由图4可以看出，使用后掺杂剂LiTFSI处理PEDOT有机分散液，在扫描电镜的观察下，其在铜箔上的成膜性得到很大的提高，颗粒的分散性、均匀性得到得到很大的改善。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.导电聚合物PEDOT有机分散体系，其特征在于，包括强极性和高介电常数的有机溶剂和PEDOT，此外还包括有机强酸或盐类导电掺杂剂、表面活性剂，PEDOT的含量为0.1wt.％～0.5wt.％，有机强酸或盐类导电掺杂剂的含量为0.1wt.％～5.0wt.％，表面活性剂的含量为0.1wt.％～4.6wt.％；所述强极性和高介电常数的有机溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、乙醇、丁醇、乙腈、异丙醇和四氢呋喃中的一种或两种以上；所述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚偏二氟乙烯、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种以上；PEDOT有机分散体系的制备方法包括以下步骤：导电高分子单体3,4-乙撑二氧噻吩在强极性和高介电常数有机溶剂中跟氧化剂在25-80℃氧化聚合6～48h；所述反应体系中添加有机强酸或盐类导电掺杂剂，同时加入表面活性剂；所述有机强酸或盐类导电掺杂剂选自对甲基苯磺酸、三氟甲磺酸、甲磺酸、十二烷基苯磺酸、聚苯乙烯磺酸、四乙铵高氯酸盐中的一种或两种；所述氧化剂选自硫酸铁、三氯化铁和对甲基苯磺酸铁中的一种或两种以上，氧化剂在反应体系的含量为0.1wt.％～1wt.％。
2.根据权利要求1所述的PEDOT有机分散体系，其特征在于，所述表面活性剂的量为有机溶剂总质量的0.1％～5％。
3.根据权利要求1或2所述的PEDOT有机分散体系，其特征在于，所述有机溶剂为体积比为1:1或1:3碳酸丙烯酯与乙醇的混合溶剂。
4.根据权利要求1或2所述的PEDOT有机分散体系，其特征在于，聚合反应的温度为80℃，反应时间为24h。
5.根据权利要求1或2所述的PEDOT有机分散体系，其特征在于，所述表面活性剂选自分子量为5,8000聚乙烯吡咯烷酮，添加量为有机溶剂总质量的0.5％。
6.根据权利要求1或2所述的PEDOT有机分散体系，其特征在于，所述PEDOT有机分散液体系加入强极性有机溶剂或有机化合物锂盐作为后掺杂剂。
7.根据权利要求6所述的PEDOT有机分散体系，其特征在于，所述强极性有机溶剂或有机化合物锂盐选自二甲基亚砜，双三氟甲烷磺酰亚胺锂，N-甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺，乙二醇，糖醇，2-甲基咪唑中的一种或两种以上。
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