導(dǎo)電高聚物的合成及性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、聚苯胺以其結(jié)構(gòu)多樣化、環(huán)境穩(wěn)定性好、耐氧化性以及原料價(jià)廉易得、制備方法簡單等特點(diǎn),在導(dǎo)電高分子研究領(lǐng)域備受關(guān)注。但是聚苯胺的共軛剛性鏈結(jié)構(gòu),使其幾乎不溶于任何溶劑。因此,制備可溶性聚苯胺具有重大的意義。 在該論文中,采用原位聚合法制備了聚苯胺/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合物,較系統(tǒng)地研究了過硫酸銨與苯胺的摩爾比、甲基丙烯酸甲酯與苯胺的摩爾比、過硫酸銨的滴加時(shí)間、反應(yīng)溫度、加料方式以及反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合物性能的影響。通過一系列的探討,得到如下

2、最佳合成工藝條件:過硫酸銨與苯胺的摩爾比為1:1,甲基丙烯酸甲酯與苯胺的摩爾比為2:l,過硫酸銨的滴加時(shí)間為20min,反應(yīng)溫度為30℃,采用將基體和氧化劑分別加入苯胺的酸性溶液中,反應(yīng)時(shí)間為5h。在此工藝條件下,電導(dǎo)率最高為5.58×10-3S/cm。采用原位聚合法制備了聚苯胺/席夫堿復(fù)合物(席夫堿是通過乙二胺和水楊醛合成的),研究了苯胺用量對(duì)復(fù)合物性能和產(chǎn)率的影響。研究表明:室溫下,保持席夫堿質(zhì)量和鹽酸濃度不變的情況下,當(dāng)苯胺為4.

3、0ml,過硫酸銨為10.0g時(shí),復(fù)合物的電導(dǎo)率最高可達(dá)到2.05×10-3S/cm。 通過原位聚合法,室溫下使苯胺在金屬氧化物(TiO2、Al2O3、MnO2)表面發(fā)生聚合制備了聚苯胺/金屬氧化物導(dǎo)電復(fù)合材料。保持金屬氧化物質(zhì)量和鹽酸濃度不變的情況下,苯胺為3.0ml,過硫酸銨為7.53g時(shí),復(fù)合材料的電導(dǎo)率較Pan(9.21×10-6S/cm)提高了l~4個(gè)數(shù)量級(jí)。另外,苯胺在金屬氧化物表面聚合時(shí),降低了TiO2和Al2O3的

4、吸水率,但是MnO2的吸水率反而提高。聚苯胺/二氧化鈦復(fù)合材料的吸水率比二氧化鈦下降了9%;聚苯胺/三氧化鋁復(fù)合材料的吸水率比三氧化鋁下降了29%;聚苯胺/二氧化錳復(fù)合材料比二氧化錳提高了22%。 以過硫酸銨作為氧化劑,采用原位化學(xué)氧化聚合法制備了聚N-甲基苯胺均聚物以及苯胺與N-甲基苯胺的共聚物。較系統(tǒng)地研究了氧化劑的用量、鹽酸濃度、反應(yīng)溫度、聚合時(shí)間等對(duì)均聚物和共聚物性能以及產(chǎn)率的影響。研究表明:對(duì)于制備聚N-甲基苯胺而言,

5、過硫酸銨與N-甲基苯胺的摩爾比為1:2,鹽酸的濃度為2.0mol/L,反應(yīng)溫度為20℃,聚合時(shí)間5h,為最佳合成工藝條件,在此工藝條件下,聚合物的電導(dǎo)率最高可達(dá)到8.63×10-5S/cm。然而對(duì)于共聚物來說,苯胺與N-甲基苯胺的摩爾比為2:3,過硫酸銨與N-甲基苯胺的摩爾比為1:1,鹽酸的濃度為2.0mol/L,反應(yīng)溫度為20℃,聚合時(shí)間為5h,為最佳工藝條件。在此工藝條件下,共聚物電導(dǎo)率最高可達(dá)到7.90×10-4S/cm。在以上最

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