聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)/Cu复合材料的制备及导电性能研究

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利用导电油墨制成的印刷电路板,因其具有绿色环保,导电性能好,环境稳定性好等优势,而拥有巨大的市场潜力,也成为近年来印制电子行业中最前沿也是最热门的一种技术。导电油墨是决定印刷电路性能优劣的关键部分。其中纳米金属导电复合油墨是目前使用最广,性能最佳的油墨。在纳米金属导电油墨中聚噻吩类导电高分子作为基材的导电油墨因为其优良的导电性能成为高性能导电油墨中最常用的基体材料。随着科技的进步、需求的扩张以及经济成本的控制。同时,金属纳米粒子的制备方法也在不断创新和进步中,其中液相化学还原法因操作简单、成本较低,可以在原子水平上组装粒子,实现了对粒径和形貌的控制而备受关注。而导电金属中铜价格相对便宜,铜纳米粒子性能优越,但因比表面积大,化学活性高,空气中易被氧化,液相中因团聚作用导致分散性很差而失去原有的物理化学特性,也限制了进一步应用。在本文中,分别对导电高分子聚乙撑二氧噻吩(PEDOT),Cu纳米粒子以及PEDOT/Cu复合材料的制备工艺进行了研究,并对性能进行了探讨:  (1)以3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)为研究对象,利用化学氧化法在不同的工艺条件下合成聚乙撑二氧噻吩(PEDOT),研究其导电性能和最优的制备条件,为进一步制备高性能的聚乙撑二氧噻吩材料及大范围推广聚乙撑二氧噻吩材料提供有力的依据。  (2)以液相化学还原法制备Cu纳米粒子,在pH=10的碱性环境中,适当浓度组合的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作双保护剂,水合肼作还原剂还原铜离子制备铜纳米粒子,具有良好的抗氧化性和分散性。  (3)用共混法合成PEDOT/Cu,适当的加入十二烷基笨磺酸钠(SDBS)作为分散剂和保护剂。利用正交表分析出PEDOT,Cu,SDBS的用量对最终材料的电导率的影响。并制备出具有优良的导电性能的PEDOT/Cu复合材料。
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