原位合成法制備聚苯胺和聚吡咯包覆型導(dǎo)電紙的阻燃性能研究.pdf

1、通過原位合成法制備了聚苯胺和聚吡咯包覆型導(dǎo)電紙，研究了導(dǎo)電紙的阻燃性能，探討了摻雜酸、氧化劑種類及制備條件等對導(dǎo)電紙性能的影響，并通過某些儀器分析手段如SEM、XPS和TGA對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了表征。
　　在摻雜酸種類及濃度相同的條件下，聚苯胺的沉積量愈大，導(dǎo)電紙的導(dǎo)電性和阻燃性愈佳。采用四種無機(jī)酸作為摻雜劑制備聚苯胺導(dǎo)電紙，在導(dǎo)電性方面，效果從高到低依次為硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸。在阻燃性方面，同等濃度下磷酸的阻燃效果最好，其余三種酸

2、的阻燃效果從大到小依次為硫酸、硝酸、鹽酸。四種摻雜酸制備的導(dǎo)電紙均在濃度為1 mol/L時(shí)達(dá)到最佳的阻燃效果，其中阻燃效果最好的磷酸，在濃度為1 mol/L時(shí)OI值可達(dá)28.31％。采用有機(jī)磺酸如對甲苯磺酸(PTSA)和磺基水楊酸(SSA)作摻雜劑制備聚苯胺導(dǎo)電紙，電導(dǎo)率與OI值均隨濃度的增大而增大，同等濃度下SSA摻雜紙樣的導(dǎo)電性和阻燃性均優(yōu)于PTSA。
　　采用無機(jī)酸與磷酸進(jìn)行共摻雜，當(dāng)H3PO4摩爾分?jǐn)?shù)為50％時(shí)，共摻雜效果

3、最好。SSA與磷酸進(jìn)行共摻雜時(shí)，隨著SSA摩爾分?jǐn)?shù)的增加，紙樣的電導(dǎo)率和OI值均隨之增大，且都高于單獨(dú)使用磷酸摻雜時(shí)的值。變化較明顯的為電導(dǎo)率，當(dāng)SSA的摩爾分?jǐn)?shù)從0增加到10％時(shí)，導(dǎo)電紙的電導(dǎo)率從1.055 S/m升至3.985 S/m。
　　研究了聚吡咯沉積量對導(dǎo)電紙阻燃性能的影響，聚吡咯的沉積量愈大，導(dǎo)電紙的阻燃性愈佳。氯化鐵、硫酸鐵與過硫酸銨三種氧化劑中，使用氯化鐵作氧化劑制備的導(dǎo)電紙的導(dǎo)電效果最好，使用過硫酸銨作氧化劑制

4、備的導(dǎo)電紙的阻燃性最好。
　　比較了聚苯胺導(dǎo)電紙與聚吡咯導(dǎo)電紙的性能，發(fā)現(xiàn)聚吡咯導(dǎo)電紙的導(dǎo)電效果比聚苯胺導(dǎo)電紙的好，但阻燃效果不如聚苯胺導(dǎo)電紙;聚吡咯導(dǎo)電紙的導(dǎo)電穩(wěn)定性比聚苯胺導(dǎo)電紙的差，阻燃穩(wěn)定性要比聚苯胺導(dǎo)電紙的好;聚吡咯導(dǎo)電紙的抗張強(qiáng)度差，遠(yuǎn)低于聚苯胺導(dǎo)電紙的抗張強(qiáng)度。
　　SEM分析結(jié)果表明，聚苯胺導(dǎo)電紙燃燒后仍然保持纖維的形態(tài)，仍然有顆粒狀物質(zhì)存在于纖維上。XPS分析結(jié)果表明，聚苯胺導(dǎo)電紙燃燒后殘余物質(zhì)中C元素的含