PANI-CSA films: ageing and kinetics of conductivity degradation

¹ Laboratoire de Physique des Métaux Synthétiques, UMR 5819, CEA-CNRS-UJF, Département de Recherche Fondamentale sur la Matière Condensée, CEA-Grenoble, 17 rue des Martyrs, 38054 Grenoble cedex 9, France
² Département Polymères, Service Matériaux, Centre Scientifique et Technique du Bâtiment, 24 rue Joseph Fourier, 38402 Saint-Martin-d'Hères cedex, France

Abstract

Ageing of PANI-CSA films has been studied through conductivity decay kinetics obtained within 358 and 446 K. For short ageing time, the conductivity loss is partly reversible. For longer one, first order kinetics is observed. This process is arrhenian-like, with an activation energy linked to the PANI quality. Extrapolation at RT predicts stability over centuries. Studies conducted on different atmospheres and FTIR characterization correlate the conductivity decay with various chemical degradations (oxydation, chemical crosslinking, dedoping and ring sulfonation mechanisms).

Résumé

On a étudié les cinétiques de dégradation de la conductivité de films de PANI-CSA entre 358 et 446 K. Aux temps courts de vieillissement, la perte de conductivité est partiellement réversible. Aux temps longs, elle décroît comme une cinétique du 1er ordre. Le processus est de type arréhnien, avec une énergie d'activation liée à la qualité de la PANI. L'extrapolation à température ambiante prévoit une stabilité sur plusieurs siècles. Les cinétiques sous différentes atmosphères et les études par spectroscopie IRTF corrèlent la perte de conduvtivité à divers types de modifications chimiques (oxydation, réticulation, dédopage et sulfonation des cycles).