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DE3226780A1 - Verfahren zur herstellung elektrisch leitfaehiger polyaromaten und deren verwendung in der elektrotechnik und zur antistatischen ausruestung von kunststoffen - Google Patents

Verfahren zur herstellung elektrisch leitfaehiger polyaromaten und deren verwendung in der elektrotechnik und zur antistatischen ausruestung von kunststoffen

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Publication number
DE3226780A1
DE3226780A1 DE19823226780 DE3226780A DE3226780A1 DE 3226780 A1 DE3226780 A1 DE 3226780A1 DE 19823226780 DE19823226780 DE 19823226780 DE 3226780 A DE3226780 A DE 3226780A DE 3226780 A1 DE3226780 A1 DE 3226780A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyaromatics
electrically conductive
electrical
plastics
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19823226780
Other languages
English (en)
Inventor
Volker Dipl.-Chem.Dr. 6700 Ludwigshafen Muench
Herbert Dipl.-Chem.Dr. 6719 Wattenheim Naarmann
Peter Dipl.-Chem.Dr. 6908 Wiesloch Neumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to DE19823226780 priority Critical patent/DE3226780A1/de
Publication of DE3226780A1 publication Critical patent/DE3226780A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124Intrinsically conductive polymers
    • H01B1/128Intrinsically conductive polymers comprising six-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polyanilines, polyphenylenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/02Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
    • C08G61/10Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes only aromatic carbon atoms, e.g. polyphenylenes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L65/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

  • verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Poly-
  • aromaten und deren Verwendung in der Elektrotechnik und zur antistatischen Ausrüstung von Kunststoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitfähigen Polyaromaten mit elektrischen Leitfähigkeitswerten größer als 10-1 S/cm, wobei den Polyaromaten unter Ausschluß von Wasserfeuchtigkeit und von Sauerstoff 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den eingesetzten Polyaromaten, einer starken Lewis-Säure mst pks-Werten von -10 bis +4 zugesetzt wird.
  • 3ei derartigen Verfahren sind Zusätze erforderlich, um die elektrische Leitfähigkeit von Polyaromaten zu erhöhen.
  • Es ist bereits aus der DE-OS 30 05 299 bekannt, Polyaromaten, die nicht linear augebaut sind, sondern sog. polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe sind und anellierte 3enzolRerne enthalten, wie Tetraphenylen, Dianthren, Peropyren, Anthracen, Pluoranthen und ähnlichen Verbindungen durch Zusatz einer starken Lewis-Säure mit ?ks-wvrten von -10 bis +4 unter Ausschluß von Wasserfeuchtigkeit und Sauerstoff eine erhöhte elektrische Leitfähigkeit zu verleihen.
  • Die nach bekannten Verfahren erhaltenen elektrisch leitfähigen Systeme weise Jedoch den Nachteil auf, daß ihre elektrische Leitfähigkeit noch zu wünschen übrig läßt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, das bekannte Verfahren auf Polyaromaten zu übertragen, die Systeme mit einer erhöhten elektrischen Leitfähigkeit ergeben.
  • Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß als Polyaromaten Verbindungen mit durchkonjugierten #-Systemen, In denen parallel mindestens zwei Polyenketten entsprechend den Formein (I) und (II): worin n = 1 bis 100, bevorzugt 2 bis 30 und m = O bis 50, vorzugsweise 0 bis 20, verwendet werden.
  • Bevorzugte Polyaromaten sind Quarterylen, Quinquerylen, Sesquicylen oder Dianthracen.
  • Die elektrische Leitfähigkeit der erfindungsgemäßen Polyaromaten ist größer als 10-1S/cm. Die Leitfähigkeitswerte werden in S/cm bei 300C gemessen, die Messung selbst erfolgt nach der Methode von F. Beck, "Berichte Bunsengesellschaft, Physikalische Chemie" 63 (1964) Seiten 558 bis 567.
  • Die Zugabe der Lewis-Säure erfolgt entsprechend der DE-OS 30 05 299 unter Ausschluß von Wasserfeuchtigkeit ur.d Sauerstoff, wobei unter Lewis-Säuren die dort aufgeführten Verbindungen verstanden werden. Geeignete Lewls-Säuren sind die Verbindungen AsF5, HClO4,NO+SbF6-, NO2+SbF6 NO+, AsF6-, NO+PF6-, NO2+PF6-, NO+BF4-, NO2+BF4-, NO+ClO4-, xCF3)2S04, 2,4,6-Trinitrophenol, 2,4,6-Trinitrophenylsulfonsäure oder 2,4,6-Trinitrobenzoesäure.
  • Die erfindungsgemäß zu verwendenden polyaromatischen Verbindungen entsprechend den Formeln (I) und (II) sind an sich bekannt Evgl. E. Klar, "Aromatische Kohlenwasserstoffe", Springer Verlag, Heidelberg, 2. Auflage (1952) Seiten VI bis XX]. Die Verbindungen enthalten mehr als drei Naphthalin- oder zwei Anthraceneinheiten im polycyclischen System und weisen Molgewichte zwischen 300 und 3000, vorzugsweise zwischen 400 und 1500 auf.
  • 3esonders geeignete polycyclische Aromaten sind Quarterylen, Quinquenylen, Sesquicylen und Dianthracen.
  • Das Einarbeiten der Zusätze erfolgt unter Ausschluß von t'euchtigkeit (Wasser) sowie Sauerstoff (Luft), es wird daher vorzugsweise unter Edelgas-Argonatmosphäre gearbeitet.
  • Gegebenenfalls werden Hilfsflüssigkeiten wie Tetrahvdrofuran, Dimethoxyglykol, Nitromethan oder Methylenchlorid eingesetzt, die nach dem Einarbeiten bei Temperaturen unter 30°C in Vakuum abgezogen werden.
  • Durch die genannten Zusätze können elektrische Leitfähigkeitsanstiege von einigen Größenordnungen erreicht erden.
  • Die Ausgangsleitfähigkeiten der Polyaromaten betrugen ca.
  • 10-12, sie liefern aber nach der Zugabe der erfindungsgemäßen Zusätze Leitfähigkeiten größer als 10-1 S/cm.
  • Die erfindungsgem.ä hergestellten elektrisch leitfähigen Polyaromaten mit elektrischen Leitfähigkelten größer als 10-1 S/cm sind zur antistatischen Ausrüstung von Kunststoffen, zur Herstellung von Sonnenzellen, zur Umwandlung und Fixierung von Strahlung sowie zur Herstellung elektrischer und magnetischer Schalter und elektrischer Speicher ge- eignet. Durch die Zusätze der starken Lewis-Saure zum Polyaromaten entstehen sog. p-Leiter (vgl. J. Chem.
  • Education, Vol. 46, Nr. 2, Seite 82 [1969]).
  • Die in den folgenden Beispielen genannten Teile sind Gewichtsteile bei den Ausgangskohlenwasserstoffen und Gew.-t bei den jeweiligen Zusatzstoffen.
  • Beispiele 1 bis 7 10 Teile eines Polyaromaten werden unter Argonatmosphäre und Ausschluß von Feuchtigkeit mit dem jeweiligen Zusatzstoff versetzt.
  • Nr. Polyaromat Zusatzstoff Leitfähigkeit S/cm 30°C Typ und Menge Art un Menge vor dem Zusatz, nach dem Zusatz (Gew.-%) 1a 1 Teil Quarterylen AsF5 10 10-13 6,5.10-1 1 1 Teil " AsF5 20 10-13 9,5.10-1 2 1 Teil Quinquerylen SbF5 10 10-13 3,5.10-1 3 1 Teil " HClO4 10 10-13 4,8.10-1 4 1 Teil Sesquincylen HClO4 15 5 1 Teil " 2,4,6-Trinitro- 10 10-13 3,9.10 phenylsulfosäure 6 1 Teil Dianthren " 10 10-13 4,8.10+1 7 1 Teil " NO+SbF6 15 10-13 7,5.10+1

Claims (4)

  1. Patentansprüche # 1. # Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitfähigen Polyaromaten mit elektrischen Leitfähigkeitswerten großer als 10-1 S/cm, wobei den Polyaromaten unter Ausschluß von Wasserfeuchtigkeit und von Sauerstoff 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den eingesetzten Polyaromaten, einer starken Lewis-Säure mit pks-lVerten von -10 bis +4 zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyaromaten Verbindungen mit durchkonjugierten -Systemen, in denen parallel mindestens zwei Polyenketten verlaufen, entsprechend den Formeln (I) und (II): worin n = 1 bis 100 und m = 0 bis 50, verwendet werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyaromat Quarterylen, Quinquerylen, Sesquicylen oder Dianthracen verwendet wird.
  3. '3. Verwendung der nach Anspruch 1 hergestellten elektrisch leitfähigen Polyaromaten in der Elektrotechnik zur Herstellung von Sonnenzellen, zur Umwandlung und Fixierung von Strahlung, zur Herstellung elektrischer und magnetischer Schalter und elektrischer Speicher.
  4. 4. Verwendung der nach Anspruch 1 hergestellten elektrisch leitfähigen Polyaromaten zur antistatischen Ausrüstung von Kunststoffen.
DE19823226780 1981-07-22 1982-07-17 Verfahren zur herstellung elektrisch leitfaehiger polyaromaten und deren verwendung in der elektrotechnik und zur antistatischen ausruestung von kunststoffen Withdrawn DE3226780A1 (de)

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Publications (1)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1302950A3 (de) * 2001-10-15 2009-03-25 FUJIFILM Corporation Elektrisch leitfähige organische Verbindung und elektronische Vorrichtung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1302950A3 (de) * 2001-10-15 2009-03-25 FUJIFILM Corporation Elektrisch leitfähige organische Verbindung und elektronische Vorrichtung

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