水性聚氨酯-聚吡咯導電復合材料的制備及性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、陵壓料技大學水性聚氨酯/聚吡咯導電復合材料的制備及性能研究學科門類:理學一級學科:有機化學培養(yǎng)單位:化學與化工學院碩士生:胡錦娟導師:王?;ǜ苯淌?013年5月水性聚氨酯/聚吡咯導電復合材料的制備及性能研究摘要本文圍繞著以探索水性聚氨酯具有導電功能為目的,以自制的陽離子水性聚氨酯和陰離子磺酸鹽水性聚氨酯為基體,在氧化劑作用下,使導電高分子聚吡咯單體在水性聚氨酯基體上進行原位化學氧化聚合,從而得到了兩種類型的水性聚氨酯/聚吡咯分散體。研究

2、了不同制備條件對這兩種分散體薄膜表面電阻率的影響以及作為紙張導電涂料的應用。以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI),聚7醇(PEG)為原料,N甲基二乙醇胺(MDEA)為擴鏈劑,通過預聚體法合成了水基陽離子聚氨酯乳液(CPU)。在此乳液中加入吡咯單體,在氧化劑作用條件下,使Py單體在CPU中進行原位化學氧化聚合,得到了陽離子水性聚氨酯/聚吡咯(CPU/PPy)分散體。研究了PEG分子量、MDEA的用量、加料順序、氧化劑的種類、Py的濃度、反應溫

3、度和反應時間、氧化劑和Py的摩爾比等對CPU/PPy復合膜表面電阻率的影響。得出最佳工藝條件為當PEG的分子量為2000,采用FeCl3作氧化劑,加料順序按照:CPUPyFeCl3,并且Py濃度為20%、反應溫度400C、反應時間=2h、n(FeCll)/n(Py)=20時,CPU/PPy膜表面電阻率可達到20Qcm。研究發(fā)現(xiàn),當Py濃度在適當范圍內,隨著Py濃度的增加,CPU和PPy分子間氫鍵作用力加強,PP、,分子中共軛結構增長,復

4、合膜電阻率降低:動態(tài)光散射和透射電子顯微鏡(TEM)表明,隨著Py量的增加,CPU/PPy分散體的粒徑分布變窄,CPU/PPy平均粒徑增加,復合粒子的核殼結構更加明顯;原子力顯微鏡(AFM)顯示,復合后,CPU/PPy復合膜由CPU孚L膠膜的兩相區(qū)變成光滑有序的單一相;熱重分析(TGA)和四探針測試表明,復合膜熱穩(wěn)定性和導電穩(wěn)定性均隨Pv量的增加而增強。在CPU/PPy分散體制備的啟發(fā)下,通過改變擴鏈劑,合成了磺酸鹽水性聚氨酯/聚吡咯分

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