磁場(chǎng)環(huán)境中聚苯胺的摻雜行為及其性能的研究與表征.pdf

1、聚苯胺(PAn)具有單體價(jià)格低廉、合成簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性良好、較高電導(dǎo)率等優(yōu)異的特性，引起了人們的廣泛關(guān)注。用小分子無機(jī)酸摻雜的聚苯胺雖然具有較高的電導(dǎo)率，但其溶解性和穩(wěn)定性較差，極大的限制了它的實(shí)用化進(jìn)程。大分子磺酸具有沸點(diǎn)高，既含有極性基團(tuán)又含有非極性基團(tuán)，其穩(wěn)定性也優(yōu)于小分子無機(jī)酸，因此探討采用大分子磺酸作為摻雜劑，以提高摻雜態(tài)聚苯胺的電導(dǎo)率及應(yīng)用性具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。 由于磁場(chǎng)能改變分子取向，控制化學(xué)反應(yīng)速度，改變產(chǎn)物結(jié)構(gòu)并提

2、高其性能，因此研究磁場(chǎng)作用對(duì)苯胺聚合行為及其性能的影響已經(jīng)成為人們感興趣的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一，并取得了一定成果。但到目前為止，關(guān)于在磁場(chǎng)中用大分子酸摻雜聚苯胺的研究尚鮮見報(bào)道。 本文探討了在磁場(chǎng)作用下采用微乳液法制備高性能聚苯胺的工藝。研究了以下工藝條件：摻雜酸的種類及用量、乳化劑的種類及用量、氧化劑的種類及用量和摻雜時(shí)間，并通過正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳工藝條件。采用數(shù)字式四探針電導(dǎo)率儀、電化學(xué)工作站、紅外光譜儀、X-射線衍射儀、熱重分析儀

3、、紫外一可見光譜儀、激光粒度分析儀等現(xiàn)代化分析測(cè)試手段，對(duì)產(chǎn)品的電導(dǎo)率、腐蝕電位、微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)晶性、熱穩(wěn)定性、粒徑分布等性能進(jìn)行了分析和表征。研究了磁場(chǎng)對(duì)聚苯胺性能的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，同等條件下與無磁場(chǎng)作用相比，其紅外光譜各個(gè)特征峰值變化很小，X射線衍射的衍射峰增強(qiáng)，表明磁場(chǎng)對(duì)聚苯胺分子鏈的單元結(jié)構(gòu)影響不大，但對(duì)PAn分子的取向性和規(guī)整性有明顯的影響。 本文在外加磁場(chǎng)作用下，通過一系列條件實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示：磁場(chǎng)能縮短反

4、應(yīng)時(shí)間、減少摻雜劑的用量、提高產(chǎn)物的電導(dǎo)率。反應(yīng)時(shí)間從3h減少到2h；摻雜酸濃度(CSSA)從0.4 mol·L<'-1>減小到0.3 mol·L<'-1>；乳化劑與苯胺單體的摩爾比(η<,SDBS>/η<,An>)從0.6減少到0.45；氧化劑與苯胺單體的摩爾比(η<,Aes>/n<,An>)從0.8減少到0.6；電導(dǎo)率從1.65×10<'-1>S·cm<'-1>提高到為10.54×10<'-1>S·cm<'-1>。另外，聚苯胺的腐蝕