專利名稱：導電性高分子、其合成用氧化劑及固體電容器的制作方法
技術領域：
本發明涉及固體電解電容器，與作為固體電解電容器電解質使用的導電性高分子，以及合成導電性高分子所使用的氧化劑溶液。
背景技術：
目前，用于聚合導電高分子的氧化劑主要為烷基芳香族磺酸鐵鹽類，其用于聚合如吡咯、苯胺、噻吩類等單體具有很好的效果，所得到的導電高分子被廣泛應用于固態電解電容器、防靜電涂層、LED、印刷電路板等領域。尤其是用對甲基苯磺酸鐵氧化聚合3，4-乙撐二氧噻吩(EDOT)得到的PED0T，因其高導電性、高穩定性等優點，倍受業界重視。但是，烷基芳香族磺酸鐵鹽與EDOT聚合反應速度太快，不利于電容器芯包在氧化劑和單體的混合溶液中直接含浸。為得到電化學性能優良的導電高分子，通常將電容器芯包在氧化劑和單體中分別含浸，并反復含浸幾次。EDOT聚合速度過快，不利于PEDOT結晶，造成聚合物松散，結構規整性差，不利于提高電導率。美國專利US4910645中使用大量的溶劑稀釋導電高分子單體，使單體濃度低于10wt%，可將電容器芯包在氧化劑和單體的混合溶液中直接含浸，實現原位聚合，但只能得到很少量的導電高分子聚合物，需反復含浸16次才能產生足夠的導電高分子聚合物，這樣電容器的制造工藝會非常復雜。
發明內容
為克服背景技術中的困難，本發明提供了一種導電性高分子合成用氧化劑溶液，該導電性高分子合成用氧化劑溶液可以與聚合性單體混合，用于含浸電容器芯包，反應生成導電性高分子，用于生產高性能的固態電解電容器。為解決上述問題，本發明提供了一種導電性高分子合成用氧化劑溶液，包括:磺酸鐵鹽、添加劑與溶劑，所述溶劑為低級醇，所述低級醇選自碳原子數為I 4的一元醇中的一種或多種，所述添加劑包括咪唑類有機堿或吡唑類有機堿。例如以下通式的咪唑或吡唑類有機堿:
權利要求
1.一種導電性高分子合成用氧化劑溶液，包括:磺酸鐵鹽、添加劑與溶劑，所述溶劑為低級醇，所述低級醇選自碳原子數為I 4的一元醇中的一種或多種，所述添加劑包括咪唑類有機堿或吡唑類有機堿。
2.根據權利要求1所述的導電性高分子合成用氧化劑溶液，其特征在于，所述導電性聞分子合成用氧化劑溶液中，鐵尚子與有機堿的質量比為1:0.02 0.2。
3.根據權利要求2所述的導電性高分子合成用氧化劑溶液，其特征在于，所述導電性高分子合成用氧化劑溶液中，鐵離子與有機堿的質量比為1:0.04 0.1。
4.根據權利要求1所述的導電性高分子合成用氧化劑溶液，其特征在于，所述磺酸鐵鹽為對甲基苯磺酸鐵。
5.根據權利要求1所述的導電性高分子合成用氧化劑溶液，其特征在于，所述導電性高分子合成用氧化劑溶液中，鐵與磺酸根的摩爾比為:1:2.0 4.0。
6.根據權利要求5所述的導電性高分子合成用氧化劑溶液，其特征在于，所述導電性高分子合成用氧化劑溶液中，鐵與磺酸根的摩爾比為:1:2.5 3.8。
7.根據權利要求1所述的導電性高分子合成用氧化劑溶液，其特征在于，所述導電性高分子合成用氧化劑溶液中，磺酸鐵鹽的質量濃度為10% 75%。
8.根據權利要求7所述的導電性高分子合成用氧化劑溶液，其特征在于，所述導電性高分子合成用氧化劑溶液中，磺酸鐵鹽的質量濃度為40% 60%。
9.一種導電性高分子，其特征在于，所述導電性高分子是采用權利要求1至8任意一項所述的導電性高分子合成用氧化劑溶液，或其進一步稀釋所得溶液使聚合性單體進行氧化聚合而成的。
10.根據權利要求9所述的導電性高分子，其特征在于，所述聚合性單體選自噻吩、噻吩衍生物、吡咯、吡咯衍生物、苯胺及苯胺衍生物中的一種或多種。
11.根據權利要求10所述的導電性高分子，其特征在于，所述聚合性單體為噻吩或其衍生物。
12.根據權利要求11所述的導電性高分子，其特征在于，所述聚合性單體為3，4-乙撐二氧噻吩。
13.一種固體電解電容器，其特征在于，采用權利要求9至12任意一項所述的導電性高分子作為固體電解質。
14.一種固體電解電容器的制備工藝，包括步驟:將電容器芯包在氧化劑和聚合性單體的混合溶液中直接含浸； 所述氧化劑和聚合性單體的混合溶液包括聚合性單體，以及權利要求1至10任意一項所述的導電性高分子合成用氧化劑溶液中的成分；所述聚合性單體選自噻吩、噻吩衍生物、吡咯、吡咯衍生物、苯胺及苯胺衍生物中的一種或多種。
15.根據權利要求14所述的固體電解電容器的制備工藝，其特征在于，所述聚合性單體為噻吩或其衍生物。
16.根據權利要求15所述的固體電解電容器的制備工藝，其特征在于，所述聚合性單體為3，4-乙撐二氧噻吩。
17.根據權利要求14至16任意一項所述 的固體電解電容器的制備工藝，其特征在于，所述氧化劑和聚合性單體的混合溶液還包括稀釋劑，所述稀釋劑選自1-4個碳原子數的一元醇、丙酮、乙腈中的 一種或多種。
全文摘要
本發明提供了一種導電性高分子合成用氧化劑溶液，該導電性高分子合成用氧化劑溶液可以與聚合性單體混合，用于含浸電容器芯包，反應生成導電性高分子，用于生產高性能的固態電解電容器。其包括磺酸鐵鹽、添加劑與溶劑，所述溶劑為低級醇，所述低級醇選自碳原子數為1～4的一元醇中的一種或多種，所述添加劑包括咪唑類有機堿或吡唑類有機堿。本發明利用咪唑類有機堿添加劑與三價鐵離子形成溫和絡合物，在室溫時起到掩蔽三價鐵離子的作用，降低反應液中三價鐵離子的有效濃度，延長聚合反應時間，非常有利于固態電解電容器芯包充分含浸；同時，絡合物會不斷解離出三價鐵離子用于聚合，做到了控制反應速度且不顯著影響反應比例。
文檔編號H01G9/15GK103113558SQ20131003865
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者鄭仲天, 鐘玲, 李兵, 陳長春 申請人:深圳新宙邦科技股份有限公司