乳液法合成納米聚苯胺的研究與應用.pdf

1、聚苯胺以其原料便宜，合成簡便，耐高溫及抗氧化性能良好，成為目前導電高分子材料研究領域的熱點之一。特別是摻雜態(tài)聚苯胺，因具有導電性和優(yōu)良的電致變色性， 在日用商品及高科技等領域有著極其廣泛的應用前景。 一般來講，納米材料具有表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應等三大效應，能夠很好的改善材料的物理和化學性能。針對聚苯胺的難溶解、難熔融等加工難點，制備納米級的摻雜態(tài)聚苯胺是提高其加工實用性的有效途徑。 本文在乳液環(huán)境中采用有

2、機功能磺酸（鹽）摻雜制備納米聚苯胺。首先，研究了以下工藝條件：摻雜劑用量、氧化劑用量、反應體系pH值、反應溫度和反應時間，并通過正交實驗確定了最佳工藝條件。其次，采用四探針電導率儀、電化學工作站、紅外光譜儀、X射線衍射儀、熱重分析儀、透射電鏡等現代分析測試手段對產品的電導率、腐蝕電位、微觀結構、結晶性、熱穩(wěn)定性、粒徑等性能進行了分析與表征。最后，將所合成的產品與目前國內的商品聚苯胺進行比較。在此基礎上，優(yōu)選和改進配方進行了聚苯胺合成的試

3、生產。 結果表明，實驗室合成的納米聚苯胺電導率達到12.57S·cm-1，腐蝕電位為-0.392V，粒徑15~40nm，熱分解溫度達到468.19℃，X 射線衍射儀分析表明其結晶度高，晶型相當規(guī)整。 試生產階段合成的聚苯胺電導率達到2.67S·cm-1，粒徑10~30nm，純度為98.7％，摻雜率為48.5％，分散性能良好。 本文通過一系列實驗室條件試驗和試生產得出：不同摻雜劑對于聚苯胺的生產和性能的影響差異顯著