復(fù)合聚苯胺的制備與性能研究.pdf

1、在眾多共軛導(dǎo)電聚合物(如聚吡咯，聚噻吩)中，聚苯胺因其：a)原料易得；b)制備簡單；c)穩(wěn)定性較好；d)成本低；e)獨(dú)特的摻雜機(jī)理；f)摻雜后具有良好的導(dǎo)電性能等極大的優(yōu)勢，成為材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，并被認(rèn)為是最有前途用于實(shí)際的功能高分子材料。通過20多年的研究，聚苯胺在金屬防腐、傳感器等各個(gè)領(lǐng)域都展示了誘人的應(yīng)用前景，因而近年來受到普遍關(guān)注。在本文中制備了三類導(dǎo)電復(fù)合聚苯胺材料，并對(duì)它們的性能進(jìn)行了較為深入的研究。
　　 本

2、工作的主要研究內(nèi)容和結(jié)論包括以下幾個(gè)方面：
　　 (1)分別用乙胺、丁胺和四丁基氫氧化銨作剝離劑剝離α-磷酸鋯(α-ZrP)，在剝離后的α-磷酸鋯中以過硫酸銨(APS)為氧化劑，在酸性介質(zhì)中原位聚合苯胺(An)，合成了磷酸鋯/聚苯胺復(fù)合材料。用紅外(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)、四探針電導(dǎo)率儀、掃描電鏡(SEM)對(duì)復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明剝離后的α-ZrP與PANi之間存在著一定的相互作用，不同剝離劑

3、對(duì)α-ZrP/PANi復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和電導(dǎo)率有明顯的影響，剝離α-ZrP的層間距越大，越有助于電子在聚苯胺顆粒間的傳導(dǎo)而使復(fù)合材料的電導(dǎo)率提高。
　　 (2)一種新穎的高導(dǎo)電率導(dǎo)電聚苯胺復(fù)合材料通過使用苯胺(An)和層狀苯膦酸鋯(ZrPP)為原料，過硫酸銨(APS)為氧化劑，采用化學(xué)氧化聚合方法而制得?？疾炝薢rPP的含量對(duì)對(duì)聚苯胺復(fù)合材料性能的影響。使用了紅外(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)、四探針電導(dǎo)率儀、掃描電鏡(S

4、EM)等儀器分析手段，對(duì)復(fù)合材料的性能、結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征和分析。研究發(fā)現(xiàn)納米復(fù)合材料的電導(dǎo)率隨苯膦酸鋯含量的增加而增加，當(dāng)苯膦酸鋯的含量達(dá)到40 wt％時(shí)，復(fù)合材料的電導(dǎo)率呈現(xiàn)最大值為1.625 S/cm。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)比純的聚苯胺，苯膦酸鋯的存在對(duì)復(fù)合材料的電導(dǎo)率有很大的影響，這說明苯膦酸鋯和聚苯胺之間有相互作用。
　　 (3)在十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)存在的條件下，以過硫酸銨(APS)為氧化劑利用化學(xué)氧化聚

5、合法在冰水浴環(huán)境中將苯胺(An)和鄰甲苯胺(OT)共聚，為了達(dá)到制備溶解性較好、電導(dǎo)率相對(duì)較高的聚苯胺-鄰甲苯胺的目的，保持其他條件不變，改變了An和OT的摩爾比，通過紅外(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)、四探針電導(dǎo)率儀以及溶解度的測定等技術(shù)手段對(duì)共聚物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了分析，通過對(duì)比找到了制備共聚物的最優(yōu)單體配比為1:1，并測得共聚物的最高電導(dǎo)率為0.754 S/cm。在不同有機(jī)溶劑中的溶解度相比純聚苯胺都有提高，其中在DMSO