从垄断到突破:纳昇电子在自主研发生产PEDOT:PSS产业的崛起之路
导电聚合物(CPs)作为材料科学的前沿领域,自1977年聚乙炔的导电性发现以来,便开启了有机电子学的新纪元。其中,聚(3,4–乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)作为一种高附加值导电液,基于规模化化学氧化聚合技术生产,其通过将PEDOT单体与PSS作为掺杂剂聚合而成。这种材料不仅解决了PEDOT本身的难溶、难熔问题,还通过物理涂覆、电子印刷、纺丝等方法,能够方便地涂装在各种基材上,从而具备了广泛的应用潜力。PEDOT:PSS具有优异的光学、电学、电化学、力学、化学和热学稳定性,以及生物兼容性,因此被广泛应用于有机发光二极管(OLED)、有机薄膜晶体管(OTFT)、太阳能电池、电致变色器件(ECD)、超级电容器(SC)、电磁屏蔽涂层、生物电子等多个领域。
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PEDOT:PSS材料
国外市场垄断现状
PEDOT:PSS的商业化进程长期被国外企业所垄断,德国贺利氏(Heraeus)的Clevios™和比利时Agfa的Orgacon®导电油墨系列几乎垄断了这一领域的上下游产品线和核心专利。这些国外企业在材料性能、产品稳定性、应用解决方案等方面积累了丰富的经验,形成了完善的产品体系,对国内企业的发展构成了巨大挑战。
国内企业在PEDOT:PSS的商业化应用上起步较晚,尽管近年来在研发方面取得了一定成果,但整体上仍处于追赶阶段。产品性能、质控水平、量产能力等方面与国际领先企业相比仍有较大差距。这种技术垄断不仅限制了国内企业在高端市场的竞争力,也增加了国内企业在材料采购和技术应用上的成本。
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PEDOT:PSS材料
实用化商业领域的应用
目前国内企业在PEDOT:PSS实用化商用领域中,最为成熟的应用主要包括抗静电涂层和传感器。
(PEDOT:PSS的商业化应用)
01 抗静电涂层
PEDOT:PSS因其优异的导电性能,能够有效防止静电放电(ESD)引起的灰尘吸附、电子元件击穿等问题,被广泛应用于影像工业、薄膜保护、偏光片离型膜和ESD封装材料等领域。然而,由于PEDOT:PSS自身存在易吸湿、酸性强、附着力小、脆性大等不足,需要添加合适的功能填料或助剂以优化其综合性能。
02 透明电子墨水
PEDOT:PSS凭借其特殊的电学和化学优势,在物理和化学信号的响应识别方面展现出广泛应用前景。特别是在柔性电子、水凝胶生物电子等领域,PEDOT:PSS更是成为“炙手可热”的传感材料。然而,这些领域的商业化应用仍处于起步阶段,需要进一步的技术创新和市场开拓。
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纳昇电子
基于PEDOT:PSS材料
实用化商业领域表现
在国内PEDOT:PSS材料商业化应用相对滞后和被垄断的背景下,纳昇电子凭借其在抗静电涂层应用的深耕细作,脱颖而出成为佼佼者,不仅成功实现了PEDOT:PSS抗静电涂层的规模化生产,还通过不断优化配方和工艺,提高了产品的综合性能。其抗静电涂层不仅具有优异的防静电效果,还具备良好的附着力、耐磨性和耐候性,赢得了市场的广泛认可。
纳昇电子基于PEDOT:PSS材料在透明电子墨水领域的研发和应用也有着显著的成果。Nanoupe系列丝印透明电子墨水是基于导电高分子聚合物( PEDOT:PSS )开发的水性丝印油墨,具有透明度高和附着力好的优点,可在PET、PC、PMMA、PI、扩散膜玻璃等基材上印刷制备各类大面积和高精度(100微米)透明电极,无彩虹纹、橘纹、孔洞、收缩等现象,适用于车载操控面板、发光LOGO、家电与家居电容式触控开关、冷光片、3D发光面具、氛围灯、发光字、电致变色器件、透明电极等对透明度、导电性有较高要求的光电元件上。这一成果不仅实现了关键材料进口垄断的国产化替代,还推动了国内光电元件产业的自主创新和高质量发展。
产品特点
具有良好的柔韧性、附着力以及低雾度,能够适应各种复杂的应用场景和加工条件。
产品名称 |
应用 |
C |
固态铝、钽电容器 |
SP、H、EL |
电容式触控开关、透明电极、ECD |
AEM、ESD |
抗静电涂层 |
HTL |
太阳能电池、OLED |
K |
电子屏蔽层 |
P、AP |
电磁屏蔽层、柔性透明电极 |
(纳昇电子基于PEDOT:PSS材料的其他商品)
PEDOT:PSS作为一种具有广泛应用前景的高附加值导电液,其商业化应用前景广阔。尽管目前市场仍被国外企业所垄断,但国内企业如纳昇电子的崛起,为我们展示了打破技术壁垒、实现自主发展的可能性。未来,随着研究的深入和技术的不断进步,PEDOT:PSS的商业化应用必将迎来更加美好的明天。