復合聚苯胺的制備與性能研究.pdf

1、在眾多共軛導電聚合物(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)獨特的摻雜機理；f)摻雜后具有良好的導電性能等極大的優(yōu)勢，成為材料科學研究的熱點之一，并被認為是最有前途用于實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、傳感器等各個領域都展示了誘人的應用前景，因而近年來受到普遍關注。在本文中制備了三類導電復合聚苯胺材料，并對它們的性能進行了較為深入的研究。
　　 本

2、工作的主要研究內容和結論包括以下幾個方面：
　　 (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，在酸性介質中原位聚合苯胺(An)，合成了磷酸鋯/聚苯胺復合材料。用紅外(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)、四探針電導率儀、掃描電鏡(SEM)對復合材料的結構和性能進行了研究，研究結果表明剝離后的α-ZrP與PANi之間存在著一定的相互作用，不同剝離劑

3、對α-ZrP/PANi復合材料的結構和電導率有明顯的影響，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而使復合材料的電導率提高。
　　 (2)一種新穎的高導電率導電聚苯胺復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，采用化學氧化聚合方法而制得。考察了ZrPP的含量對對聚苯胺復合材料性能的影響。使用了紅外(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)、四探針電導率儀、掃描電鏡(S

4、EM)等儀器分析手段，對復合材料的性能、結構和形貌進行了表征和分析。研究發(fā)現(xiàn)納米復合材料的電導率隨苯膦酸鋯含量的增加而增加，當苯膦酸鋯的含量達到40 wt％時，復合材料的電導率呈現(xiàn)最大值為1.625 S/cm。這些實驗結果表明：對比純的聚苯胺，苯膦酸鋯的存在對復合材料的電導率有很大的影響，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，為了達到制備溶解性較好、電導率相對較高的聚苯胺-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)、四探針電導率儀以及溶解度的測定等技術手段對共聚物的結構和性能進行了分析，通過對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率為0.754 S/cm。在不同有機溶劑中的溶解度相比純聚苯胺都有提高，其中在DMSO