韩艳春 1,2 陈海琦1,2 侯赛茵1,2 于新红1
1. 中国科学院长春应用化学研究所 高分子科学与技术全国重点实验室,吉林 长春 130022;
2. 中国科学技术大学 应用化学与工程学院,安徽 合肥 230026
HAN Yanchun1,2 CHEN Haiqi1,2 HOU Saiyin1,2 YU Xinhong1
1. Key Laboratory of Polymer Science and Technology, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, Jilin, China;
2. School of Applied Chemistry and Engineering, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, Anhui, China
摘要:
导电高分子材料聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)在可穿戴电子设备等柔性电子领域具有广阔应用前景。PEDOT:PSS在可见光范围内具有较高的透光率,具有良好的溶液加工性能以及良好的机械稳定性,但原始PEDOT:PSS中绝缘PSS组分的存在导致薄膜的电导率较低。由于刚性PEDOT共轭骨架和链间相互作用的限制,拉伸过程中产生的裂纹可能会破坏电荷传输通路,原始PEDOT:PSS薄膜的拉伸性能有限。在本文中,我们采用甘油和聚乙烯醇作为添加剂,构建双网络结构协同增强PEDOT:PSS薄膜的电导率与拉伸性。通过柔性聚合物PVA构成可拉伸网络,有效改善薄膜拉伸性能,进一步通过甘油羟基与PEDOT链产生偶极相互作用,改变PEDOT分子链构象并提升分子链平面性,同时,极性甘油诱导PEDOT与PSS发生相分离,促使PEDOT区域聚集形成导电通路,提高薄膜的电导率。通过优化甘油与PVA的配比,可获得断裂伸长率超过100%、电导率达660 S/cm的可拉伸导电薄膜。