Page 9 - 2025水性涂料虚拟专辑
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易  英等：聚（3，4-乙撑二氧噻 ）聚苯乙烯磺酸钠（PEDOT/PSS）水性抗静电分散体稳定性研究
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             产生。当伯胺作为 pH 调节剂时，伯胺中的活泼氢更                          PEDOT/PSS 涂布液均具有优良的导电率，性能差别
             容易释放出来，与聚氨酯树脂中的异氰酸酯基团结                             较小。但是，经过贮存稳定性测试后，5 种制备方案
             合产生扩链反应，加快聚氨酯树脂的固化，导致体系                            的样品表现出显著的差异。其中，采用氨水溶液的
             更容易发生局部团聚。因此，添加 AE 的涂布液呈现                          涂布液体系能保持良好的稳定性（TEST-1），在 50 ℃
             出略低的导电率和略大的平均粒径。综上，选择氨                             干燥箱中存放 1 周后导电率仍保持在 200 S/cm 以上，
             水作为pH调节剂比较合适。                                      且观测不到明显的团聚现象。而用有机胺 DEA 作
             2. 2  PEDOT/PSS抗 电涂布液的  性                          pH 调节剂时（TEST-2），涂布液体系有明显的团聚现

                 PEDOT/PSS 涂布液的贮存稳定性是影响其性能                      象，导电率大幅度下降，虽然醇溶剂的引入也产生少
             的关键因素之一，也是均衡涂布液稳定性和热固化                             量团聚（TEST-3），但导电率也能保持在 100 S/cm。
             速率的难点。基于已经开展的硅烷偶联剂、醇溶剂                             以 KH560 为硅烷偶联剂（TEST-4）或不添加任何 pH
             和 pH 调节剂等影响因素的探索，优选出了制备高导                          调节剂的体系（TEST-5），涂布液发生严重团聚，即使
             电率 PEDOT/PSS 涂布液的工艺条件，即：VTMS 作为                    经过超声波  处理也不能 复到初始水平，薄膜
             硅烷偶联剂，PA 作为醇溶剂，氨水作为 pH 调节剂，                         底失去导电性。此结果表明：团聚是导致涂布液
                         I
             该工艺命名为 TEST-1。但是不同工艺条件对涂布液                         及其薄膜导电率下降的重要原因，不同体系涂布液
             稳定性的影响仍需要进一步的研究，因此，在其他条                            的粒径分布也能 证导电率随体系粒径变化而变化
             件相同的情况下，分别选取 5M 氨水溶液（TEST-1）、                      的结果，如图4所示。
                                       I
             DEA 为 pH 调节剂（TEST-2）、PA 为醇添加剂（TEST-                     由图 4 可看出，相对于新鲜液的粒径分布范围，
             3）、KH560 为硅烷偶联剂（TEST-4）以及不添加 pH 调                  测试液的粒径范围均超过 100 nm。虽然比较稳定的
             节剂（TEST-5）共5种工艺方案来进行PEDOT/PSS涂布                    涂布液体系（氨水和 IPA 体系）有少量超过 1 000 nm
             液的稳定性测试（除 TEST-4 外，体系中均添加 VTMS                     的颗粒，但薄膜的导电率下降幅度不大，从而可见，
             硅烷偶联剂）。实验结果汇总于表4中，其中部分测试                           静电作用对体系中长链凝胶颗粒的团聚状态有一定
             液因团聚严重，无法实现 涂，无法测试其导电率。                            的影响，但与体系的导电性却没有直接的关联，该现
                 由表 4 的稳定性测试数据可知，新鲜制备的                          象与 Lefa 等 的研究结论一致。而有机胺 DEA 的引
                                                                           [15]
                                           表4    PEDOT/PSS涂布液 定性测试结果
                               Table 4  Results of storage stability test for PEDOT/PSS dispersions
              项目                                TEST-1        TEST-2       TEST-3       TEST-4       TEST-5
              新鲜液导电率/（S·cm ）                   1. 23×10 3     9. 97×10 2   1. 14×10 3   1. 03×10 3   1. 01×10 3
                                  1
              测试液导电率/（S·cm ）                   2. 28×10 2       78. 6      1. 03×10 2
                                  1
              涂布液分散状态                         无明显团聚             团聚        少量团聚         严重团聚          严重团聚
                注： 电   均为 相应涂 液 制 的干 膜的 电 。




                           强度分布                          强度分布                         强度分布















                                                                                           粒 /nm
                               粒 /nm
                                                             粒 /nm

                                     图4   PEDOT/PSS水分散体新 液（F）与测试液（S）粒 分布对比
                          Fig. 4  A comparison of particle distribution for fresh（F）and after-test（S）PEDOT/PSS dispersions
                                                                                                          00
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