多聚磷酸摻雜聚苯胺的制備、性能、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用研究.pdf

1、本論文研究了化學(xué)氧化法制備一種多聚磷酸摻雜態(tài)的聚苯胺，采用正交設(shè)計(jì)法探討了各因素對(duì)摻雜聚苯胺產(chǎn)量、摻雜率及導(dǎo)電性能的影響，并對(duì)摻雜態(tài)聚苯胺的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。以優(yōu)化條件下制備的多聚磷酸摻雜聚苯胺與低密度聚乙烯共混制樣，通過測(cè)試其氧指數(shù)，煙密度等性能，進(jìn)一步探討了摻雜態(tài)聚苯胺的阻燃性能。主要內(nèi)容如下:
　　 (1)以多聚磷酸為摻雜酸，苯胺為單體、過硫酸銨為氧化劑，通過氧化聚合的方法制備多聚磷酸摻雜聚苯胺。以反應(yīng)溫度、過硫酸銨氧化劑滴

2、加時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、氧化劑用量、多聚磷酸用量及多聚磷酸初始濃度為考察因素，采用6因素5水平(L25(5)6)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化。使用磷鉬酸喹啉沉淀法對(duì)摻雜態(tài)聚苯胺中的磷含量進(jìn)行分析，壓片測(cè)電阻法對(duì)其電導(dǎo)率進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，氧化聚合反應(yīng)的最優(yōu)工藝條件為:反應(yīng)溫度為15℃，過硫酸銨滴加時(shí)間為60分鐘，反應(yīng)時(shí)間為6小時(shí)，過硫酸銨和苯胺的物質(zhì)量比為1∶1，多聚磷酸與苯胺的物質(zhì)量比在1∶2.0-1∶2.5之間，多聚磷酸的初始濃度

3、為1.5 mol·L-1。
　　 (2)對(duì)最佳條件制備的摻雜態(tài)聚苯胺，運(yùn)用傅里葉紅外光譜、掃描電鏡、透射電鏡、熱重分析進(jìn)行表征。結(jié)果表明:多聚磷酸摻雜聚苯胺中苯胺是頭-尾相連，其結(jié)構(gòu)呈納米纖維狀，彼此間以松散方式聚集成類似棉花狀的團(tuán)絮形態(tài)，并具有良好的導(dǎo)電性和熱穩(wěn)定性。
　　 (3)以多聚磷酸摻雜聚苯胺、醋酸-乙烯、膨潤土、滑石粉、季戊四醇為阻燃添加劑與低密度聚乙烯共混，并測(cè)定其氧指數(shù)、煙密度及力學(xué)性能，以正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法