中国科学院长春应用化学研究所杨小牛研究员等科研人员发明的“一种高电导率的聚噻吩复合材料及其制备方法” 专利近日获得了国家知识产权局授权（专利号：ZL 200710055671.8）。　
　　半导体/绝缘聚合物复合材料以潜在的低成本、高稳定性和高机械强度等特性受到科研工作者的青睐。但长期以来，绝缘体的引入往往会因为大尺度两相分离等因素显著降低复合材料的半导体性能如电导率。如何最大程度发挥半导体/绝缘聚合物复合材料的性能成为光电功能高分子领域一个重要的研究内容。
　　在国家基金委和中科院的大力支持下，杨小牛课题组以可溶性聚噻吩和绝缘聚合物如聚苯乙烯（PS）或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的复合材料为例，展示了半导体/绝缘聚合物复合薄膜的电导率增强现象。特别地，当复合薄膜中两相的质量比1:1时，其电导率可比同样条件下制备的聚噻吩薄膜高出5-8倍；当聚噻吩含量为10-wt％的复合薄膜，其电导率仍然可以与纯聚噻吩薄膜相当。
　　为了实现导电率增强现象，必须同时满足两个基本点条件:一是由于很大部分电荷在共混两相界面传输，绝缘聚合物的介电常数必须足够低才可能有效提高半导体相的载流子迁移率，从而提高电导率;二是从薄膜形态考虑，逾渗理论阐明连续的半导体相有利于减小电荷传输的阻力，从而提高电导率。
　　为了满足这两个条件,他们首先使用了低介电常数的PS和PMMA以满足上述条件1;同时他们利用可溶性聚噻吩在溶液中先结晶再涂膜的方法巧妙的控制了结晶和相分离的竞争关系从而抑止了大尺度的两相分离，获得均匀分散于复合物中的聚噻吩纤维晶，形成了连续的导电通路，满足了条件2的要求，从而大幅提高了复合物的电导率。
　　半导体/绝缘体体相异质结聚合物复合材料中得界面增强电荷传输现象有望在薄膜光电器件和电磁波兼容材料等领域获得应用，大幅降低材料成本，增加可加工性和稳定性。
　　
　　杨小牛研究员简介
　　
　　杨小牛博士，研究员，功能薄膜微结构组组长
　　
　　教育和工作经历
　　2005-至今  中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室，研究员、博士生导师
　　2002-2005  荷兰艾因霍温科技大学/荷兰聚合物研究所，博士后、研究助理
　　2001-2002  德国马普高分子研究所/德累斯顿高分子研究所，访问学者
　　2001　　   中国科学院长春应用化学研究所，助研
　　2000　　   中国科学院长春应用化学研究所，高分子物理，理学博士
　　1995　　   天津大学，高分子化工，工学学士
　　
　　主要研究兴趣
　　共轭高分子凝聚态结构和功能调控
　　高分子结构与性能
　　高分子电磁和噪音抑制材料
　　
　　主要荣誉
　　2008，获国家国防科技进步二等奖(排名第三)
　　2007，中国科学院“引进国外杰出人才”择优支持
　　2006，中国科学院“百人计划”学者称号
　　
　　一种高电导率的聚噻吩复合材料及其制备方法

　　申请号/专利号： 200710055671
　　本发明属于一种高电导率的聚噻吩复合材料及其制备方法。该复合材料是由可溶性聚（３－丁基）噻吩材料和绝缘聚合物共混构成；可溶性聚（３－丁基）噻吩：绝缘聚合物的质量配比为４∶１－１∶３９；绝缘聚合物为可溶性非共轭聚合物，优选聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或热固型环氧树脂；还提供一种高电导率的聚噻吩的制备方法，通过聚噻吩在溶液中的预结晶形成的晶须来阻碍溶剂挥发过程中的大尺度相分离。该复合材料中聚噻吩呈现高有序的结晶态，晶体为纳米晶须且均匀分散在绝缘聚合物基质中。该复合材料电导率可达１０↑［－３］Ｓ／ｃｍ量级，其可以应用于电磁波屏蔽、防静电和有机电子器件等领域。
　　申请日： 2007年05月23日
　　公开日： 2007年10月17日
　　授权公告日： 2009年05月20日
　　申请人/专利权人： 中国科学院长春应用化学研究所
　　申请人地址： 吉林省长春市人民大街5625号
　　发明设计人： 杨小牛;鲁广昊;唐浩为;曲云鹏
　　专利代理机构： 长春科宇专利代理有限责任公司
　　代理人： 马守忠
　　专利类型： 发明专利
　　分类号： C08L65/00;C08L25/06;C08L33/12;C08L63/00