Polypyrrole (PPy) films synthesized electrochemically with various dopants were investigated in terms of thermal stability and electrical conductivity at high temperatures. The conductivity of PPy films ranged from 4 S/cm to 130 S/cm depending greatly on the kinds of dopants used. A considerable weight loss was observed in a temperature range of 200∼400 ℃ on thermogravimetric analysis (TGA). PPy doped with a thermally stable dopant such as anthraquinone-2-sulfonate ion lost its weight slightly at 250 ℃ on TGA but the conductivity changed little on isothermal heating at 200 ℃ as well as at 250 ℃. But a PPy film doped with a thermally less stable dopant showed a large decay in the conductivity as well as the weight loss on heating at 200 ℃. In the case of thermally unstable samples, a blue shift of the absorption band at 480 nm was observed possibly due to a reduction in π-conjugation length on the thermal degradation of the polymers or the dopants.

여러가지 도핑제를 사용하여 전기화학적으로 폴리피롤을 합성하고 전기전도도 측정과 열안정성 실험을 행하였다. 도핑제에 따라서 4 S/cm로부터 130 S/cm까리 넓은 범위의 전기전도도를 나타내었으며 열안정성도 도핑제의 종류에 크게 영향을 받았다. 열분석 결과, 확연한 질량감소가 관찰되는 온도가 200 ℃에서 400 ℃ 사이로 도핑제에 따라 달랐으며 이러한 질량감소가 도핑제의 열분해에 의한 것임을 확인하였다. 열분석 실험에서 열분해 온도가 높았던 안트라퀴논-2-술폰산, 안트라퀴논-2,6-술폰간나트륨염 및 구리프탈로시아닌나트륨염을 전해질로 사용하여 얻은 폴리피롤은 200 ℃와 250 ℃에서 열처리할 때 전기전도도의 감소가 아주 작았으나 분해온도가 낮은 전해질을 사용하여 얻은 시료들은 전기전도도의 감소가 매우 큼을 알 수 있었으며 이로부터 전기전도도의 감소는 도핑제의 열분해와 직접적인 관계가 있음을 알 수 있었다. UV-VIS 분석 결과, 전기전도도의 열안정성이 나쁜 시료들은 열처리할 때 480nm 근처의 흡수밴드가 청색이동을 하였는데 이는 도핑제의 열분해에 의하여 폴리피롤 중의 공액이중 결합길이의 감소에 의한 것으로 판단된다.

Keywords: polypyrrole; electrical conductivity; thermally stable dopant; electrochemical polymerization