專利名稱：導(dǎo)電高分子材料及包括其的電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電容器加工領(lǐng)域，尤其是涉及一種導(dǎo)電高分子材料及包括其的電容
O
背景技術(shù)：
電容器是一種能夠儲(chǔ)存電荷的裝置，其可由兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的極板，陰極板和陽極板所構(gòu)成；亦可借由將絕緣片插入兩片極板之間而構(gòu)成。其是電子設(shè)備中最基礎(chǔ)也是最重要的組件之一。電容的產(chǎn)量占全球電子元器件產(chǎn)品的40%以上，基本上所有的電子設(shè)備，小到U盤、數(shù)碼相機(jī)，大到航天飛機(jī)、火箭中都可以見到它的身影。作為一種最基本的電子元器件，電容對(duì)于電子設(shè)備來說就像食品對(duì)于人一樣不可缺少。電容雖小卻是一個(gè)國家工業(yè)技術(shù)能力的完全體現(xiàn)，尤其是高檔電容代表的是本國精密加工、化工、材料、基礎(chǔ)研究的水平(美國、日本是世界上電容設(shè)計(jì)研究能力最高的兩個(gè)國家)高檔電容產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造要求甚至不亞于CPU。電容幾乎無處不在，上到神五，下到U盤，有電源的地方就有它。電容的作用非常多，如隔直流、旁路(去耦)、濾波、溫度補(bǔ)償計(jì)時(shí)調(diào)諧整流儲(chǔ)能等。電容器按照電解電容的陽極可以分為鋁電解電容、鉭電解電容、鈮電解電容。以往傳統(tǒng)的看法是鉭電容性能比鋁電容好，因?yàn)殂g電容的介質(zhì)為陽極氧化后生成的五氧化二鉭，它的介電能力(通常用ε表示)比鋁電容的三氧化二鋁介質(zhì)要高。因此在同樣容量的情況下，鉭電容的體積能比鋁電容做得更小。再加上鉭的性質(zhì)比較穩(wěn)定，所以通常認(rèn)為鉭電容性能比鋁電容好。但這種憑陽極判斷電容性能的方法已經(jīng)過時(shí)了，目前決定電解電容性能的關(guān)鍵并不在于陽極，而在于電解質(zhì)，也就是陰極。因?yàn)椴煌年帢O和不同的陽極可以組合成不同種類的電解電容，其性能也大不相同。采用同一種陽極的電容由于電解質(zhì)的不同，性能可以差距很大，總之陽極對(duì)于電容性能的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于陰極。電容的陰極目前基本有電解液、二氧化錳、TCNQ、固體聚合物導(dǎo)體(PPY/PEDT)和 CVEX混合型(固體聚合物導(dǎo)體+電解液)。使用不同的陽極和陰極材料可以組合成多種規(guī)格的電解電容。例如鉭電解電容也可以使用固體聚合物導(dǎo)體做為陰極，而鋁電解電容既可以使用電解液，也可以使用TCNQ、PPY和PEDT等等。目前，新型的電解電容發(fā)展的非?？?，電解電容正在替換某些無機(jī)和有機(jī)介質(zhì)電容器。由于技術(shù)的進(jìn)步，如今在小型化要求較高的軍用電子對(duì)抗設(shè)備中也開始廣泛使用電解電容。相對(duì)于傳統(tǒng)的鋁質(zhì)電解電容器和有機(jī)半導(dǎo)體電容器，鋁質(zhì)固態(tài)導(dǎo)電高分子電容器，使用導(dǎo)電性高分子進(jìn)行傳導(dǎo)，具有高導(dǎo)電性且高溫狀態(tài)下穩(wěn)定，等效串聯(lián)電阻低并可承受較大濾波電流。其電導(dǎo)度是傳統(tǒng)鋁質(zhì)電解電容器的10000倍。其具有如下優(yōu)點(diǎn)①在可見光譜內(nèi)具有高透射率及較高導(dǎo)電率；②最小表面電阻可達(dá)150 Ω/crn2(取決于制造條件)； ③更好的抗水解性、光穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性；④在高PH值時(shí)，導(dǎo)電性不會(huì)下降。鋁固體導(dǎo)電高分子電容器的產(chǎn)品特色表現(xiàn)為是高頻低阻抗；優(yōu)良的溫度特性；體積??；壽命長，無漏液現(xiàn)象。進(jìn)而這種高分子導(dǎo)電材料(PEDT)逐漸取代了傳統(tǒng)電解液的固態(tài)電解電容器。鋁質(zhì)固態(tài)導(dǎo)電高分子電容器的使用性能受其所采用的導(dǎo)電高分子材料的性能影響，預(yù)想增強(qiáng)鋁質(zhì)固態(tài)導(dǎo)電高分子電容器的耐高溫特性、低漏電處理能力以及強(qiáng)化擊穿電壓，尋找一種效果更好的導(dǎo)電高分子材料勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種導(dǎo)電高分子材料，該導(dǎo)電高分子材料具有電導(dǎo)率高、耐電壓性強(qiáng)的特點(diǎn)，同時(shí)由該導(dǎo)電高分子材料所制備的電容器具有耐高溫，等效串聯(lián)電阻(ESR)較低、漏電流(LC)較小、抗擊穿電壓較高的特點(diǎn)。為此，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電高分子材料，包括導(dǎo)電聚合物以及與所述導(dǎo)電聚合物摻雜的1-萘磺酸根離子，導(dǎo)電聚合物是由聚合單體經(jīng)氧化聚合制成。進(jìn)一步地，上述導(dǎo)電高分子材料中1-萘磺酸根離子的摻雜度為40% 65%。進(jìn)一步地，上述導(dǎo)電高分子材料中1-萘磺酸根離子是以1-萘磺酸鐵的形式引入到反應(yīng)體系中。進(jìn)一步地，上述1-萘磺酸鐵的引入量與聚合單體的加入量的摩爾比為1.5 1 2.4 1。進(jìn)一步地，上述導(dǎo)電高分子材料中1-萘磺酸根離子是以1-萘磺酸鐵與1-萘磺酸的混合溶液的形式引入到反應(yīng)體系中。進(jìn)一步地，上述1-萘磺酸的加入量為聚合單體與1-萘磺酸鐵配總質(zhì)量的 5%。進(jìn)一步地，上述1-萘磺酸的加入量為聚合單體與1-萘磺酸鐵總質(zhì)量的2%
3 % ο進(jìn)一步地，上述1-萘磺酸鐵是以3水結(jié)晶，6水結(jié)晶或9水結(jié)晶的1-萘磺酸鐵形式加入。進(jìn)一步地，上述聚合單體為ED0T，或者為具有以下結(jié)構(gòu)式(1)、⑵和(3)中結(jié)構(gòu)的單體的混合物
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電高分子材料，其特征在于，其包括導(dǎo)電聚合物以及與所述導(dǎo)電聚合物摻雜的1-萘磺酸根離子，所述導(dǎo)電聚合物是由聚合單體經(jīng)氧化聚合制成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電高分子材料，其特征在于，所述導(dǎo)電高分子材料中所述 1-萘磺酸根離子的摻雜度為40 % 65 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電高分子材料，其特征在于，所述導(dǎo)電高分子材料中所述 1-萘磺酸根離子是以1-萘磺酸鐵的形式引入到反應(yīng)體系中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)電高分子材料，其特征在于，所述1-萘磺酸鐵的引入量與所述聚合單體的加入量的摩爾比為1.5 1 2.4 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電高分子材料，其特征在于，所述導(dǎo)電高分子材料中所述 1-萘磺酸根離子是以1-萘磺酸鐵與1-萘磺酸的混合溶液的形式引入到反應(yīng)體系中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電高分子材料，其特征在于，所述1-萘磺酸的加入量為聚合單體與1-萘磺酸鐵總質(zhì)量的1% 5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)電高分子材料，其特征在于，所述1-萘磺酸的加入量為聚合單體與1-萘磺酸鐵總質(zhì)量的2% 3%。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的導(dǎo)電高分子材料，其特征在于，所述1-萘磺酸鐵是以3 水結(jié)晶，6水結(jié)晶或9水結(jié)晶的1-萘磺酸鐵形式加入。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電高分子材料，其特征在于，所述聚合單體為ED0T，或者為具有以下結(jié)構(gòu)式(1)、(2)和(3)中結(jié)構(gòu)的單體的混合物
10. 一種電容器，其特征在于，所述電容器中包括上述權(quán)利要1-9中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電性高分子材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種導(dǎo)電高分子材料及包括其的電容器，其中導(dǎo)電高分子材料包括導(dǎo)電聚合物以及與導(dǎo)電聚合物摻雜的1-萘磺酸根離子，導(dǎo)電聚合物是由聚合單體經(jīng)氧化聚合制成。由本發(fā)明所提供的導(dǎo)電性高分子材料具有電導(dǎo)率高、耐電壓性強(qiáng)的特點(diǎn)。采用其作為電解質(zhì)的鋁質(zhì)固態(tài)導(dǎo)電高分子電容器具有耐高溫、等效串聯(lián)電阻(ESR)較低、低漏電處理能力強(qiáng)，擊穿電壓高的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)C08G61/12GK102321341SQ20111025324
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者楊振毅, 蔣銘 申請(qǐng)人:固安福愛電子有限公司