可溶性聚苯胺的制備及表征.pdf

1、導(dǎo)電高分子又稱之為導(dǎo)電聚合物，它是使用電化學(xué)或者化學(xué)的方法，將質(zhì)子酸摻雜合成具有共軛結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電有機(jī)高分子的統(tǒng)稱。導(dǎo)電高分子具有明顯的聚合物的特征。這類導(dǎo)電聚合物經(jīng)過部分氧化或還原后能呈現(xiàn)出類似金屬材料的導(dǎo)電性，且具有密度小、耐腐蝕、環(huán)境穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。聚苯胺在繁多的導(dǎo)電高分子聚合物中有許多優(yōu)點(diǎn)，如原料廉價(jià)易得、抗氧化性能好、合成工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境穩(wěn)定性良好、耐高溫，所以它成為最具有應(yīng)用前景的導(dǎo)電聚合物之一。聚苯胺被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，制備電極

2、材料、傳感器、電磁屏蔽材料、金屬防腐防污等。但是摻雜態(tài)聚苯胺的鏈間存在強(qiáng)烈的作用，使得聚苯胺不熔不溶，加工性差，限制了其廣泛的應(yīng)用。因此，提高聚苯胺的溶解性和加工性能成為人們的研究重點(diǎn)。
　　可以作為摻雜劑合成摻雜態(tài)聚苯胺的質(zhì)子酸有很多種，但是像檸檬酸這樣的普通有機(jī)酸和像磷酸一樣具有弱酸性的無(wú)機(jī)酸作為摻雜劑對(duì)聚苯胺均不能起到理想的摻雜效果，得到的聚苯胺的電導(dǎo)率較低。如果使用像高氯酸一樣酸性較強(qiáng)的無(wú)機(jī)酸作為摻雜劑雖然可以得到電導(dǎo)率較

3、高的摻雜態(tài)聚苯胺，但是得到的摻雜態(tài)聚苯胺一般不溶于普通的非極性或者極性較弱的溶劑。如果使用像對(duì)甲基苯磺酸一樣分子相對(duì)較大的有機(jī)酸作為摻雜劑得到的摻雜態(tài)聚苯胺可以大大的改善它的穩(wěn)定性和可溶性。大分子功能質(zhì)子酸具有表面活化作用，因此其作為摻雜劑時(shí)，可以提高聚苯胺的溶解性，且使得聚苯胺分子內(nèi)和分子間的構(gòu)象更利于分子鏈上電荷的離域化，從而使電導(dǎo)率提高。本文分別采用衣康酸和富馬酸兩種功能質(zhì)子酸作為摻雜劑，研究了其摻雜聚苯胺的產(chǎn)率、電導(dǎo)率、溶解性、

4、微觀結(jié)構(gòu)等性質(zhì)，制得了具有良好電導(dǎo)率和溶解性的摻雜態(tài)聚苯胺，其可溶于有機(jī)溶劑氮甲基吡咯烷酮中且摻雜態(tài)聚苯胺呈現(xiàn)納米棒狀結(jié)構(gòu)且粒徑均勻。
　　通過單因素分析法研究了氧化劑與苯胺摩爾比、氧化劑濃度、摻雜酸與苯胺摩爾比、摻雜酸濃度和反應(yīng)溫度等因素對(duì)衣康酸摻雜聚苯胺性能的影響，通過對(duì)產(chǎn)物電導(dǎo)率和產(chǎn)率的分析得到了制備衣康酸摻雜聚苯胺的最佳合成條件。用傅里葉紅外光譜儀、紫外可見光譜對(duì)其化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試分析。在最佳條件下制備了衣康酸摻雜聚苯胺和