聚苯胺衍生物微-納米材料的制備與性能研究.pdf

1、在眾多的導(dǎo)電高分子中，聚苯胺由其原料廉價(jià)易得、合成簡(jiǎn)便、獨(dú)特的摻雜機(jī)制和優(yōu)良的理化性能等優(yōu)點(diǎn)在金屬防腐蝕、重金屬離子吸附、微電子器件和電磁屏蔽等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但聚苯胺由于自身的剛性主鏈結(jié)構(gòu)使其難溶難熔，致使綜合力學(xué)性能較差，增加了聚苯胺的加工難度，這些缺點(diǎn)嚴(yán)重阻礙了聚苯胺的大規(guī)模應(yīng)用。因此，如何提高導(dǎo)電聚苯胺的加工性能成為當(dāng)前的研究重點(diǎn)。
　　目前來說，主要有兩種提高聚苯胺加工性能的方法:一種是制備聚苯胺系列的衍生物或苯

2、胺與其衍生物的共聚物;另一種就是制備具有微/納米結(jié)構(gòu)的聚苯胺及其復(fù)合材料，該方法不僅可以提高聚苯胺的溶解性能還可以使其具有更加優(yōu)異的光、電、磁等方面的功能。基于上述兩種方法，本文制備了苯胺-對(duì)苯二胺共聚物，并將其與兩單體均聚物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了比較;發(fā)展了一種可以批量制備形貌可控、粒度單分散聚苯胺衍生物微/納米結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)便方法，并對(duì)其生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了探討。主要結(jié)果如下:
　　(1)以鹽酸為摻雜劑，過硫酸銨為氧化劑，采用溶液聚合的方法成

3、功制備了苯胺-對(duì)苯二胺共聚物、聚苯胺和聚對(duì)苯二胺，并對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的性能表征。結(jié)果表明，三種聚合物中，聚苯胺具有最高的電導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性;苯胺-對(duì)苯二胺的共聚物具有最好的溶解性能;聚對(duì)苯二胺具有最高的結(jié)晶性;三種聚合物均呈現(xiàn)出顆粒狀形貌。這些都充分表明聚合物的分子結(jié)構(gòu)及相互間的作用力對(duì)聚合物的性能具有顯著的影響。
　　(2)以甘氨酸為摻雜劑，在室溫下采用溶液聚合的方法成功制備了直徑約為400 nm的單分散聚鄰苯二胺亞微米球。對(duì)亞微米

4、球的形成機(jī)理進(jìn)行了探討，研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)初期，以鄰苯二胺陽(yáng)離子膠束為模板生成聚鄰苯二胺納米球，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，上述納米球自組裝形成亞微米球。
　　(3)以鹽酸為摻雜劑，采用溶液聚合的方法成功制備了聚對(duì)苯二胺納米片。并對(duì)其生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了探討，研究發(fā)現(xiàn)，n(HCl)∶n(p-PDA)比例對(duì)產(chǎn)物形貌具有重要影響，當(dāng)n(HCl)∶n(p-PDA)=0.8時(shí)所得聚對(duì)苯二胺納米片的形成幾率最高;不同鹽酸濃度時(shí)，對(duì)苯二胺陽(yáng)離子膠束的生長(zhǎng)方式不