مروري بر كاربرد سيالات فوق بحراني در توليد الياف پليمري رسانا

Review on Application of Supercritical Fluids in Producing Conductive Polymeric Fibers

پليمرهاي رسانا از قبيل پلي­پيرول، پلي­آنيلين و پلي­تيوفن داراي كاربردهاي متعددي در زمينه­هاي مختلف از جمله سنسورهاي شيميايي، مبدل­ها، پوشش­هاي آنتي­استاتيك، محافظ­هاي مغناطيسي، الياف رسانا و منسوجات هوشمندهستند. سيالات فوق بحراني به سرعت به حلالي پايدار و منحصر به فرد در فرآيندهاي شيميايي مختلف تبديل شده­اند. ميزان حلاليت بسياري از پليمرها در دي­اكسيدكربن فوق بحراني كم بوده و اين خود يكي از محدوديت­هاي استفاده از دي­اكسيدكربن فوق بحراني در سنتز پليمرهااست. هيچ­يك از پليمرهاي رسانا، قابل حل در دي­اكسيد­كربن فوق بحراني نيستند اما رسوب دادن آن­ها در حين فرآيند پليمريزاسيون، مي­تواند در دي­اكسيد­كربن فوق بحراني اتفاق ­افتد. با توجه به ميزان فلوئوردوستي دي­اكسيد­كربن فوق بحراني و برهم­كنش قوي آن با گروه­هاي كربونيل، افزودن گروه­هاي كربونيل و يا گروه­هاي فلوئوروآلكيل به پليمرهاي رسانا، دو روش مهم در توليد پليمرهاي رسانايي است كه از حلاليت بالايي در دي­اكسيد­كربن در دما و فشار معمولي برخوردار هستند. مخلوط كردن پليمرهاي رسانا با پليمرهاي ديگر و توليد انواع كامپوزيت­هاي رسانا روش ديگري در توليد الياف رسانا است. با توجه به غير سمي بودن و سازگار با محيط زيست بودن دي­اكسيدكربن فوق بحراني، مي­توان از آن به عنوان يك حلال سبز در فرآيندهاي جذب و واجذب كامپوزيت­ها و در توليد الياف رسانا استفاده نمود.

Conductive polymers such as polypyrrole (PPy), polyaniline and polythiophene have foreseeable use in various products such as chemical-sensors, transducers, antistatic coatings, conductive fibers and smart textiles. Supercriti-cal carbon dioxide (SC-CO2) is a ‘green’ solvent that can be used in chemical processes. Although, none of the aforementioned polymers are soluble in SC-CO2, but precipitations take place during the polymerization. Given the fluorophilicity of SC-CO2 and the strong interaction between SC-CO2 and carbonyl groups, the unique combination of fluoroalkyl groups and carbonyl groups makes the polymers highly soluble in CO2 at moderate pressure and tem-perature. The blends of conductive polymers with another polymer, which are often referred to as conductive com-posites, are generally produced conductive fibers. As a non-toxic and environmentally acceptable solvent, SC-CO2 may also be beneficial in tailoring the properties of the composites by control of sorption and desorption processes.