Спосіб одержання електропровідного матеріалу на основі карбазолвмісного полімеру

Изобретение относится к способам получения безметальных органических электропроводящих полимерных материалов, которые в ближайшее время могут быть использованы в качестве антистатиков электронных схем, дешевых электромагнитных экранов, в том числе, поглощающих СВЧ-излучение, твердотельных электро- и фото хромных материалов, рабочих веществ химических источников тока, преобразователей солнечной энергии, а также в диодах и транзисторах, конденсаторах, межмолекулярных переключателях и т.д. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению, выбранным нами в качестве прототипа, является- способ получения электропроводящего органического полимерного материала на основе поли-( N -винилкарбазола) путем обработки поли(N-винилкарбазола) в среде хлороформа пентахлоридом сурьмы, описанный в работе [1]. Получаемый по этому способу электропроводящий полимерный материал устойчив на воздухе и со храняет свои электрофизические свойства во время хранения. Недостатком этого способа является получение электропроводящего органического полимерного материала с малой удельной электропроводностью. Задача изобретения - разработка способа получения электропроводящего материала на основе карбазолсодержащего полимера, который, благодаря использованию нового производного карбазола, позволяет существенно повысить удельную электропроводность полученного материала. Поставленная задача решается тем, что раствор поли(N-эпоксипропилкарбазола) подвергается обработке раствором пентахлорида сурьмы в хлороформе при следующем мольном отношении реагентов ПЭПК:SbCl5 равном 2:3-2:1. Это позволяет получить новый токопроводящий полимер с удельной электропроводностью более чем в десять раз большей, чем материал, получаемый по прототипу. Новым в заявляемом изобретении является использование в качестве карбазолсодержащего полимера поли(N -эпоксипропилкарбазола) и мольное соотношение реагентов. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. 0,55 г поли(N -эпоксипропилкарбазола) (с молекулярным весом 1100 у.е.) растворяют в 10 мл хлороформа квалификации "хч" и получают раствор ПЭПК с концентрацией полимера 5,0.10-2 моль/л. К приготовленному раствору ПЭПК при перемешивании с помощью магнитной мешалки и продувке аргоном приливают 10 мл раствора пентахлорида сурьмы (квалификации "хч") в хлороформе с концентрацией 1,25 х10-1 моль/л. При этом мольное отношение ПЭПК:SbCl5 составляет 1:2,5. Прибавление пентахлорида сурьмы к раствору ПЭПК сопровождается окрашиванием раствора в зеленый цвет, характерного для катион-радикального карбазольного хлороформа, и выпаданием осадка. Полученный раствор перемешивают в течение одного часа. После этого зеленый осадок отфильтровывают, промывают хлороформом и сушат при пониженном давлении при комнатной температуре. Из полученного порошка допированного поли(N-эпоксипропилкарба-зола) пентахлоридом сурьмы прессуют таблетку и определяют 2-х контактным способом ее удельную электропроводность, которая составляет величину, равную 6 ,0.10-7 Ом -1 см -1. Полученный электропроводящий полимерный материал устойчив на воздухе и его электропроводность остается постоянной во время хранения более 2-х месяцев. Примеры 2-6. Электропроводящий органический полимерный материал на основе поли(Nэпоксипропилкарбазола) получают как в примере 1 с той лишь разницей, что варьируют мольное отношение ПЭПК:SbCl5-2:3; 1:1; 2:1; 3:1; 5:1. Значения удельной электропроводности токопроводящих полимеров, полученных при различном мольном отношении исходных' реагентов, приведены в таблице 1 и их электропроводность остается постоянной во время хранения более 2-х месяцев. Полученные данные показывают, что при мольном отношении ПЭПК:SbCl5 равном 2:3 - 2:1 образуется токопроводящий органический полимерный материал на основе поли(N-эпоксипропилкарбазола), обладающий удельной электропроводностью (2,0-6,5), •10-5 Ом-1- см-1. Уменьшение или увеличение мольного отношения ПЭПК:SbCl5 от отношения 2:3 - 2:1 в процессе получения полимера приводит к снижению значения удельной электропроводности полимерного материала. Таким образом, как видно из данных, приведенных в таблице 1, необходимым и достаточным мольным отношением ПЭПК:SbCl5 в процессе получения токопроводящего полимерного материала путем обработки раствора поли(N-эпоксипропилкарбазола) пентахлоридрм сурьмы является отношение в пределах 2:3-2:1. В таблице 2 дано сопоставление электропроводности полимерных материалов, получаемых предлагаемым способом и способом по прототипу. Таким образом, из данных таблицы 2 видно, что предлагаемый способ получения электропроводящего полимерного материала позволяет получить токопроводящий полимерный материал, обладающий более чем в десять раз большей удельной электропроводностью, чем материал, получаемый по прототипу и которая достигает величины (2,0-6,5)-10-5 Ом -1 •CM-1.