Investigations of functional electroactive polymers
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Doctoral thesis (article-based)
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
34, [50]
Series
TKK dissertations, 33
Abstract
Conjugated polymers containing pi-conjugated backbones form a scientifically and technologically important class of polymers. In their undoped form they are semiconductors, but they can be doped for electrical conductivity, and allow redox-activity, which all can lead to functional materials. One of the most important conjugated polymers in large scale applications is polyaniline due to its economics and good stability. Polyaniline is used for applications requiring conductivity as well as corrosion inhibition. In this thesis, conducting network structures based on acid doped polyaniline are prepared within solvent and polymer matrices, in order to investigate percolation phenomena. Self-assembled structures have been investigated to study confinement of the polyaniline chain in nanosized domains and its effects on conductivity. A concept was identified and patented to achieve a novel anticorrosion coating based on polyaniline/epoxy compositions. In some applications ionic or protonic conductivity is preferred instead of electronic conductivity. These include e.g. fuel cell membranes or applications where colorless conductive materials are needed. The thesis describes a model material for fuel cell membranes, where the mechanical and conductivity properties can be separately tailored due to self-assembly, as well as a novel material to allow colorless antistatic paper coatings.Konjugoidut polymeerit, joissa on pii-konjugoituja pääketjuja, muodostavat tieteellisesti ja teknologisesti kiinnostavan ryhmän. Dooppaamattomassa muodossaan ne ovat puolijohteita, mutta ne voidaan doopata sähköä johtaviksi, ja niissä voi tapahtua sisäisiä hapetus-pelkistys -reaktiota. Tämä mahdollistaa funktionaaliset materiaalit. Polyaniliini on yksi tärkeimmistä suuren mittakaavan sovelluksissa käytettävistä konjugoiduista polymeereista sen taloudellisuuden ja stabiiliuden takia. Polyaniliinia käytetään sovelluksissa, joissa vaaditaan sähkönjohtavuutta tai korroosionestokykyä. Tässä väitöskirjassa valmistetaan hapolla doopattuun polyaniliiniin perustuvia johtavia verkostorakenteita liuos- ja polymeerimatriiseissa tarkoituksena tutkia perkolaatioilmiöitä. Itsejärjestyneitä rakenteita on tutkittu, jotta voidaan saada tietoa polyaniliiniketjun rajoittumisesta nanokokoisiin alueisiin ja tämän vaikutusta johtavuuteen. Väitöskirjassa on myös kehitetty ja tähän työhön perustuen patentoitu uudenlainen korroosiolta suojaava pinnoite, joka perustuu polyaniliiniin ja epoksiin. Tiettyihin sovelluksiin ioni- tai protonijohtavuus sopii paremmin kuin elektroninen johtavuus. Tällaisia ovat mm. polttokennokalvot, tai sovellukset, joissa tarvitaan värittömiä materiaaleja. Väitöskirja kuvaa polttokennokalvon mallimateriaalin, jossa mekaaniset ja sähköiset ominaisuudet ovat erikseen räätälöitävissä itsejärjestymisen ansiosta. Myös uudenlainen materiaali värittömiin antistaattisesti johtaviin paperin pinnoitteisiin kuvataan.Description
Other note
Parts
- O. Ikkala, M. Tiitu, J. Tanner, J. Ruokolainen, Blends of Thermoreversible Gels of Polyaniline with Thermoplastic Elastomers: Co-Continuous Melt Processible Polymer Structures, Synthetic Metals, 102, 1248-1249 (1999). [article1.pdf] © 1999 Elsevier Science. By permission.
- M. Tiitu, P. Hiekkataipale, J. Hartikainen, T. Mäkelä, O. Ikkala, Viscoelastic and Electrical Transitions in Gelation of Electrically Conducting Polyaniline, Macromolecules, 35 (13), 5212-5217 (2002). [article2.pdf] © 2002 American Chemical Society. By permission.
- M. Tiitu, N. Volk, M. Torkkeli, R. Serimaa, G. ten Brinke, O. Ikkala, Cylindrical Self-Assembly and Flow Alignment of Comb-Shaped Supramolecules of Electrically Conducting Polyaniline, Macromolecules, 37 (19), 7364-7370 (2004). [article3.pdf] © 2004 American Chemical Society. By permission.
- M. Tiitu, M. Torkkeli, R. Serimaa, T. Mäkelä, O. T. Ikkala, Self-Assembly and Flow Alignment of Protonically Conducting Complexes of Polystyrene-block-Poly(4-vinylpyridine) Diblock Copolymer with Phosphoric Acid, Solid State Ionics, 176, 1291-1299 (2005). [article4.pdf] © 2005 Elsevier Science. By permission.
- M. Tiitu, A. Talo, O. Forsén, O. Ikkala, Aminic Epoxy Resin Hardeners as Reactive Solvents for Conjugated Polymers: Polyaniline Base/Epoxy Composites for Anticorrosion Coatings, Polymer, 46, 6855-6861 (2005). [article5.pdf] © 2005 Elsevier Science. By permission.
- M. Tiitu, J. Laine, R. Serimaa, O. Ikkala, Ionically Self-Assembled Carboxymethylcellulose-Surfactant Complexes for Antistatic Paper Coatings, Journal of Colloid and Interface Science, accepted for publication (2006). [article6.pdf] © 2006 by authors and © 2006 Elsevier Science. By permission.