Article
  • Eletrical Properties and Mechanism of Iodine-Doped Polydienes
  • Im SS, Noh ST, Kim DK, Kang BS, Yoo YS
  • Polydiene계 고분자의 Iodine-Doping에 의한 전기적 성질과 전도 Mechanism의 해석
  • 임승순, 노시태, 김동국, 강병수, 유의상
Abstract
Polydiene polymers(e.g. polyisoprene, polybutadiene) were doped with electron acceptor(e.g. iodine) and the changes of conductivity in doped polydienes were studied as a function of doping time and weight gains of dopant. After doping, the conductivities of doped polydienes were improved by 5∼9 orders of magnitude compared to those of undoped ones and represented the maximum value at ca. 0.65 mole of iodine per 1 mole of polymer unit UV/Vis. spectrum at about 260nm and 322nm indicated that the complex was formed between polydienes and iodine and polyiodide counter anions were created, respectively. In the FT-IR spectra, there is a red shift of -C=C- stretching peak from 1665cm-1 to 1590cm-1. The change in the -C=C- stretch indicated a weakening of the double bond. In the reaction of complex formation, the equilibrium constant(K) calculated by using Benesi-Hildebrand polt with optical density of the complex and concentration of polymer and iodine. Values of K were about 40 and 31 in the case of polyisoprene and polybutadiene, respectively. This result seemed to relate to the differences of electrical properties of polyisoprene and polybutadiene which were doped by iodine under same conditions.

비공액형 이중결합을 갖는 polyisoprene, polybutadiene등의 polydiene계 고분자에 전자수용체인 iodine으로 doping하여 doping시간 및 dopant도입량에 따른 전도도변화를 살펴보았다. Doping 후 undoped polymers보다 5∼9 orders의 전도도 증가를 이룰 수 있었으며 고분자 반복단위 1몰당 iodine 약 0.65몰이 도입되었을 때 최대 전기전도도값을 나타냈다. 전자공여체와 전자수용체간의 doping mechanism은 polymer필름의 자외선-가시광선 흡수스펙트럼을 조사한 결과, 322nm와 260nm에서 각각 착체의 형성과 polyiodide counter anion의 존재를 확인하였다. 또한 적외선 흡수스펙트럼에서는 1665cm-1의 -C=C- stretching에 의한 흡수밴드가 1590cm-1으로 red-shift 함으로서 착체가 형성됨에 따라 이중결합의 특성이 약화됨을 알 수 있었다. 착체형성반응에 있어서는 Benesi-Hildebrand plot을 이용하여, 착체의 흡광도와 polymer 및 iodine의 농도로부터 평형상수(K)값을 산출하였다. polyisoprene의 경우 약 40, polybutadiene의 경우 약 31의 K값을 얻었으며, 이 결과는 같은 조건에서 iodine-doping을 행할 경우 각 polymer의 전기전도도 증가속도와 포화전도도 값이 다소 차이가 나는 사실과 부합된다.

Keywords:

  • Polymer(Korea) 폴리머
  • Frequency : Bimonthly(odd)
    ISSN 0379-153X(Print)
    ISSN 2234-8077(Online)
    Abbr. Polym. Korea
  • 2022 Impact Factor : 0.4
  • Indexed in SCIE

This Article

  • 1992; 16(4): 496-504

    Published online Jul 25, 1992

  • 10.7317/pk.
  • Received on Nov 30, -0001
  • Revised on Nov 30, -0001
  • Accepted on Nov 30, -0001

Correspondence to

  • E-mail: