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Polyacetylen - ein Beispiel für leitfähige Polymere

Technische Synthese

Polyacetylen wird durch Ziegler-Natta-Polymerisation von Acetylen (Ethin) mit AlEt3 /Ti(OBu)4 im molaren Verhältnis von 4:1 in Toluol bei - 78 °C hergestellt. Das dabei entstehende kristalline Pulver liegt überwiegend als cis-Isomer vor. Es geht beim Erhitzen oder Dotieren in die trans-Form über. Dabei findet auch Vernetzung statt. Um Folien für Elektrodenmaterial in Batterien herzustellen, werden glatte Oberflächen mit Katalysatorlösung befeuchtet und mit gasförmigem Acetylen behandelt. Dabei bildet sich auf der Oberfläche ein zusammenhängender Polyacetylen-Film. Beim Dotieren, d.h. dem Behandeln mit Oxidations- oder Reduktionsmitteln, entstehen bewegliche Ladungen im π-System. Typische Oxidationsmittel sind Br2 , I2 , AgClO4 , FeCl3 , AsF5 und ClO2 . Als Reduktionsmittel werden Alkalimetalle eingesetzt.

Ein Nachteil von Polyacetylen ist seine Luftempfindlichkeit. Durch Reaktionen mit Sauerstoff nimmt die anfänglich sehr gute Leitfähigkeit schnell ab. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, ist der Einsatz von dotiertem Polyacetylen als Komponente speziell hergestellter Polymerblends mit Thermoplasten, z.B. als antistatische durchsichtige Folie. In dieser Form ist es gut gegen Alterung geschützt.

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