Conductive polymer compositions

Details Conductive polymer compositions Conductive polymer compositions

H - Electricity

01

B

H01B 1/12 (2006.01)

Patent

CA 2309194

A fluid conductive polymer mixture for use in the preparation of coatings, films and fibres is based on a polyaniline in base form (preferably emeraldine- base form). This is doped with a sulfonic acid having in addition to at least one sulfonic acid group a second hydrogen-bonding functional group and is dispersed in an acid solvent having a pKa less than 4.5 but substantially higher (more positive) than that of the sulfonic acid. The functional sulfonic acid appears to act as a solvating agent, as well as dopant, and allows the formation of high-solids mixtures in the acid solvents (up to around 15 % w/v compared with a maximum of about 10 % in conventional NMP-based mixtures) from which solvent can be extracted with a competing solvent (e.g. in a wet- spinning process); cold- (and hot-) drawable films and fibres can be obtained. Preferred sulfonic acid is 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid (AMPSA) or its oligomer and preferred acid solvent dichloroacetic acid. The competing solvent may be acetone, methyl isobutyl ketone or butyl acetate.

Un mélange polymère conducteur fluide destiné à être utilisé dans la préparation de revêtements de films et de fibres est principalement constitué d'une polyaniline sous forme de base (de préférence d'émeraldine sous forme de base). Dans cette invention on dope la polyaniline avec un acide sulfonique comprenant en plus d'au moins un groupe acide sulfonique, un deuxième groupe fonctionnel à liaison hydrogène et on disperse cette aniline dopée dans un solvant acide présentant une valeur pK¿a? inférieure à 4,5 mais sensiblement supérieure (plus positive) à celle de l'acide sulfonique. L'acide sulfonique fonctionnel semble agir en tant qu'agent de solvatation ainsi qu'en tant que dopant et permet de former des mélanges à forte teneur en solides dans les solvants acides (jusqu'à environ 15 % en poids si on le compare avec un maximum d'environ 10 % dans des mélanges classiques à base de NMP) desquels on peut extraire le solvant avec un solvant concurrent (par exemple dans un procédé de filage au mouillé); ceci permettant de produire des films et des fibres étirables à froid (et à chaud). L'acide sulfonique préféré est le 2-acrylamido-2-méthyle-1-acide propane sulfonique (AMPSA) ou son oligomère et le solvant acide préféré est l'acide dichloroacétique. Le solvant concurrent peut être l'acétone, le méthyle isobutyle cétone ou l'acétate de butyle.

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