幾種聚苯胺基微-納米復(fù)合材料制備及其電流變性能研究.pdf

1、電流變液是將高介電性的固體微粒分散在低介電性的絕緣油中，在外加電場的作用下，快速地發(fā)生由液態(tài)到類固態(tài)的轉(zhuǎn)變。聚苯胺基納米復(fù)合材料具有電導(dǎo)可調(diào)、合成簡單、形貌眾多等特點，兼具納米，導(dǎo)電高分子，有機無機復(fù)合的優(yōu)點。本文采用多種方法制備了三種不同的聚苯胺基微/納米復(fù)合材料，探討了合成條件對形貌和結(jié)構(gòu)的影響，并對其電流變行為進行了研究，論文主要包括以下幾個方面:
　　1.選用二步法制備了花狀氧化鐵/聚苯胺納米復(fù)合顆粒，先采用高溫回流法制備

2、出花狀氧化鐵前驅(qū)體，再采用快速攪拌法引發(fā)苯胺原位聚合對其進行包覆改性，在花狀氧化鐵表面生長出了均勻性較好的納米聚苯胺，形成獨特的核殼結(jié)構(gòu)。利用粉末X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見光譜分析(UV-vis)、磁強計對氧化鐵/聚苯胺納米復(fù)合顆粒的形貌、結(jié)構(gòu)和性能進行了表征，研究了表面活性劑、苯胺用量等條件對實驗產(chǎn)物的影響。結(jié)果表明:冰水浴環(huán)境，適宜的表面活性劑用量及苯胺用量是實驗成功的關(guān)鍵因素。通過檢測，所制備的納米

3、復(fù)合顆粒具有較好的電流變性能。
　　2.采用快速原位聚合法合成了聚苯胺納米纖維/高嶺土復(fù)合材料。通過不同的表征方法，如x射線衍射、熱重分析、傅里葉變換紅外光譜、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡，對所合成聚苯胺/高嶺土納米復(fù)合材料進行了表征。結(jié)果表明，一維的聚苯胺納米纖維包覆在二維粘土納米片層表面。這種高嶺土納米片層可以提高聚苯胺納米纖維/高嶺土復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。將聚苯胺/高嶺土納米復(fù)合材料混合在硅油中進行電流變效應(yīng)的測試，顯示了標

4、準的電流變行為。
　　3.首先采用控制水解法制備單分散的氧化鈦球。然后以氧化鈦球為模板，采用快速攪拌法原位氧化聚合苯胺進行包覆，得到表面修飾聚苯胺的氧化鈦團簇核/殼納米結(jié)構(gòu)。掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)和旋轉(zhuǎn)粘度計被用來研究氧化鈦/聚苯胺納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和性質(zhì)。對表面活性劑的不同類型和用量、不同質(zhì)子酸、氧化鈦晶體形式和苯胺的用量進行了討論研究，分析了這些因素對納米復(fù)合材料的影響。