60、导电聚合物的合成、性质与应用

导电聚合物的合成、性质与应用

1. 聚苯硫醚（PPS）的合成与掺杂

1.1 PPS的合成方法

PPS的合成方法多样，其中一种是卤代苯硫酚的自缩合反应，形成“头 - 尾”聚合产物。Tsuchida等人研究了室温下在硝基甲烷中苯硫酚的电氧化聚合，该聚合反应在1.5 M三氟乙酸存在下进行，磺酸或氯化锡的存在也能生成PPS。白色聚合物在合成过程中从溶液中沉淀出来，可溶于NMP，熔点为180 - 190°C，分子量大于1000。此外，还开发了一种新的合成方法，将二苯基二硫化物（DPS）与少量二氯甲烷混合，在20°C、乙酰丙酮氧钒存在下进行（空气）氧化聚合，可高产率地得到PPS。同时，使用四正丁基四氟硼酸铵在二氯甲烷中，加入三氟乙酸和三氟乙酸酐，也能通过DPS的电解聚合制备PPS。

1.2 PPS的掺杂

用AsF₅掺杂PPS可使其电导率达到2×10⁻² S/cm，但尝试制备n - 掺杂PPS未获成功。除AsF₅外，还研究了用FeCl₃、H₂SO₄、HClO₄、FSO₃H、CF₃SO₃H、AlCl₃、TaF₅进行掺杂。重度掺杂的PPS会发生分子内交联，形成苯并噻吩环。

2. 其他聚苯硫醚衍生物

2.1 聚间苯硫醚及其取代物

聚间苯硫醚和取代（甲基、氟）聚对苯硫醚可通过相应单体的类似反应制备。重度掺杂时会发生闭环反应。

2.2 其他取代的PPS

Laakso等人分析了用甲氧基、乙酰基和羟基取代的PPS。甲氧基和乙酰基的引入会增加分子量并提高电导率。还合成了1,4 - 苯硫醚与2 - 甲基 - 1,4 - 苯硫醚的共混物、嵌段共聚物和无规共聚物，并通过差示扫描