Способ получения электропроводящего полимерного покрытия Советский патент 1990 года по МПК C08G73/00 C25D13/08 

i (Л

Изобретение относится к химии и технологии полимеров и позволяет создать электропроводящее полимерное покрытие с высокой твердостью (0,80-0,93 по маятникову прибору) и адгезией (1-3 балла по методу решетчатых надрезов), что достигается электрохимической окислительной полимеризацией аммиака в 0,1-1,0%-ном растворе поликапроамида мол.м. 200000 в муравьиной кислоте при молярном соотношении анилина и полимера 2,5:1-25:1 и при циклировании потенциала на электродах от +0,2 до +1,4 В (относительно насыщенного каломельного электрода). 1 табл.

Изобретение относится к химии и технологии.полимеров,а именно к способу получения электропроводящего полимера покрытия, и Может быть использовано для создания антистатических антикоррозионных покрытий и электро- хромных материалов.

Целью изобретения является повышение твердости покрытия и улучшение его адгезии.

При осуществлении способа используют анилин ЧДА, перегнанный под вакуумом (плотность 1,21 г/см ); поли- капроамид блочный, MI-1 200000; муравьиную кислоту Ч71А (концентрация 95%).

Пример 1 (контрольный). К 40 (лл 95%-ной муравьиной кислоты добавляют 2 мп спежеперегнанного анилина при комнатной температуре. Синтез осуп(ествляк1Т в U-образной элек- трохимнчеоч ой ячейке со стеклянной

пористой перегородкой, расположенной между электродами. Рабочий электрод (анод) представляет собой стекло,покрытое слоем окиси олова (рабочая поверхность 2 см ,1 . Вспомогательный электрод (катол.) состоит из платиновой сетки. В полуячейку с рабочим электродом вводят раствор анилина в муравьиной , а в полуячейку со вспомогате. 1Ы)1.1м электродом - 95%- ный раствор мураш иной кислоты.Прй- кладываем(1Й noriMdmaji постоянно цик- лируется в прелеллх от -t-0,2 до +1,4 В. Продолжительное П) электролиза 5 ч при , после чкги 11;1бочий электрод с образовавшимся покрытием вынимают из ячейки,П1ЮМ1.1вают ЧЗ/ ,-кой м равьиной кислотой, затем лис пгплированной водой и суиат н л1П.;1мическом вакууме при 80°С в течение 12 ч.

Получепиг ni p nn f p хрупкое покрытие имеет T M imMv 0,3 мм, электроО)

00 4 Oi

.

.-1

Ьроводность 4 OM см , адгезию tt бёлпа (по методу решетчатых надре- |3ов). Твердость покрытия по маятниковому прибору не удается измерить ввиду сильного осьшания покрытия.

Пример 2 (контрольньй). Готовят 0,075%-ный раствор поликапро- амира.растворением гранул в .АО мл 95%-ной муравьиной кислоты, затем в этот раствор при постоянном перемешивании вводят 2 МП свежеперегнанного анилина при комнатной температуре. Синтез осуществляют в U-образной электрюхимической ячейке со стеклянной пористой перегорАДкой, расположен ной между электродами. Рабочий электрод представляет собой стекло, покрытое слоем окиси олова (рабочая поверхность 2 см). Вспомогательный электрод состоит из платиновой сетки. В полуячейку с рабочим электродом вводят раствор поликапроамида с анилином в муравьиной кислоте, а в другую 95%-ный раствор муравьиной кислоты. Прикладываемьш потенциал постоянно циркулируется в пределах от +0,2 до +1,4 В. Продолжительность электролиза 7 ч при 20°С. этого рабочий электрод с образовавшимся покрытием вынимают из ячейки, промывают 95%-ной муравьиной кислотой, затем дистиллированной водой и сушат в-динамическом вакууме в течение 12 ч.

Полученная гладкая темно-синяя позиция имеет толщину 1130 мкм, электропроводность 1,2 Ом , твердость покрытия по маятниковому прибору 0,6, адгезию 4 балла (по -методу решетчатых надрезов).

Пример 3. Готовят 0,1%-ный раствор поликапроамида растворением его в 40 МП 95%-ной муравьиной кислоты, затем в этот раствор при постоянном перемешивании вводят 2 мл свежеп регнанного анилина при комнатной температуре. Синтез осуществляют в U-образной электрохимической ячейке со стеклянной пористой перегородкой,расположенной между электродами. Рабочи электрод представляет собой стекло, покрытое слоем окиси олова (рабочая поверхность 2 см). Вспомогательный

0

5

0

5

5 0

0

50

электрод состоит из платиновой сетки. В полуячейку с рабочим электродом вво- вводят раствор поликапроамида с анилином в муравьиной, кислоте, а в другую 95%-ный раствор муравьиной кислоты. Прикладываемый потенциал постоянно циклируется в пределах от +0,2 до +1,4 В. Продолжительность электролизу 8 ч при 20°С. После этого рабочий электрод с образовавшимся покрытием вынимают из ячейки, промывают 95%-ной муравьиной кислотой, затем дистиллированной водой и сушат в динамическом вакууме при в течение 12ч.Полученная гладкая полупрозрачная композиция имеет тол1тину 6 мкм, электропроводность см , твер- дОсть покрытия по маятниковому прибору 0,8, адгезию 3 балла (по методу решетчатых надрезов).

Данные по примерам 1-9 приведены в таблице.

Как показали испытания: режим ци- клирования в пределах от +0,2 до +1,4 В обеспечивает получение гомогенных ровных покрытий и предотвращает растворение покрытия; при потенциале .+0,2 В покрытие не образуется (полимеризация не идет); при потенциале +1,4 В происходит деструкция покрытия.

Формула изобретен И я

Способ получения электропроводящего полимерного покрытия путем электрохимической окислительной полимеризации анилина в растворе при циклиро- вании потенциала на электродах, о т« личающийся тем, что, с целью повышения твердости покрытия и улучшения его адгезии, в качестве раствора используют П,1-1,0%-ный раствор поликапроамида с мол.м. 200000 в 95%-ной йуравьиной кислоте и пр-о- цесс проводят при молярном соотношении анилин : поликапроамид, равном 2,5:1-25:1, при 11 1клировании потенциала от +0,2 до +1,4 В относительно насыщенного

да.

каломельного электро