聚(3，4-乙撐二硫噻吩)及其衍生物的合成與表征.pdf

1、導(dǎo)電高分子材料兼具金屬和半導(dǎo)體的電學(xué)性能，和聚合物良好的力學(xué)性能，且結(jié)構(gòu)可設(shè)計性強、來源廣泛、易加工性，因此成為目前功能高分子領(lǐng)域研究的一個熱點。迄今為止學(xué)術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域研究最多、應(yīng)用最成功的導(dǎo)電高分子之一是聚噻吩衍生物之中的聚（3，4-乙撐二氧噻吩）(PEDOT)，但是相關(guān)的研究還很不充分，鑒于其衍生物和類似物的重要理論意義和應(yīng)用價值，本論文深入研究了其類似物系列的一種重要的全硫類似物——聚（3，4-乙撐二硫噻吩）(PEDTT)，系統(tǒng)研

2、究了不同條件下獲得的聚合物的光電、熱學(xué)和加工性能。
　　1.采用酸催化醚化的路線，以3，4-二溴噻吩和乙二硫醇等為原料，成功合成了3，4-乙撐二硫噻吩(EDTT)，反應(yīng)總產(chǎn)率可達86％，比已報道的產(chǎn)率有大幅提高，同時，依此路線，以乙二醇等為原料，成功合成了3，4-乙撐二氧噻吩(EDOT)，總產(chǎn)率可達81％。
　　2.采用N-碘代丁二酰亞胺為鹵化劑、EDTT為起始原料，合成了2，5-二碘-3，4-乙撐二硫噻吩(DIEDTT)，

3、產(chǎn)率為41％。并以N-溴代丁二酰亞胺為鹵化劑，合成了2，5-二溴-3，4-乙撐二硫噻吩(DBEDTT)，產(chǎn)率(58％)稍高于碘代反應(yīng)。
　　3.系統(tǒng)研究了不同氧化劑(FeCl3、(NH4)2S2O8、H2O2/Fe3+、Ce(SO4)2、(NH4)2Ce(NO3)6)和溶劑體系(H2O、CH3CN、CH3CN/H2O)等因素對EDTT的化學(xué)氧化聚合和最終產(chǎn)物PEDTT固體性能的影響，實驗結(jié)果表明:優(yōu)選FeCl3為氧化劑及CH3CN

4、為溶劑時，聚合反應(yīng)的產(chǎn)率可達60％，PEDTT壓片電導(dǎo)率可達0.19 Scm-1，聚合物部分溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亞砜(DMSO)等溶劑。
　　4.采用機械分散的方法，將PEDTT固體粉末分散于磺酸類表面活性劑（十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚對苯乙烯磺酸及其鈉鹽）的水溶液中，得到PEDTT的水分散體，改善了PEDTT的加工性能。結(jié)果表明，聚合物在PSSH或PSSNa水溶液中的分散效果較好，體系較穩(wěn)定，成膜性能

5、良好。隨后在PSSH水溶液中，實現(xiàn)了EDTT的化學(xué)氧化聚合和聚合物分散過程的同步進行，成功制備了體系更加穩(wěn)定，成膜性能更好的PEDTT/PSS水分散體，在聚丙烯基板上所成自支撐薄膜電導(dǎo)率可以達到105 Scm-1～-10-3 Scm-1。
　　5.采用化學(xué)氧化聚合的方法，在PSSH水溶液中，實現(xiàn)了EDTT與EDOT及其衍生物2'-羥甲基-3，4-乙撐二氧噻吩(EDOT-MeOH)的共聚，得到藍色的聚合物水分散體，在聚丙烯基板上可形

6、成自支撐共聚物薄膜，具有比PEDTT/PSS更好的成膜性，并且膜的力學(xué)、導(dǎo)電和熱電性能均優(yōu)于PEDTT/PSS，EDTT與EDOT共聚所得薄膜的室溫電導(dǎo)率可達8.2×10-2Scm-1、Seebeck系數(shù)可達10μVK-1，采用DMSO等溶劑二次摻雜后，電導(dǎo)率提高至0.5 Scm-1，但Seebeck系數(shù)基本不變。
　　6.系統(tǒng)研究了無任何外加組分（溶劑、氧化劑等）的條件下，DBEDTT和DIEDTT的固態(tài)聚合，探討了溫度、時間、