含氟PANI-SiO2有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料的制備及性能研究.pdf

1、本論文采用乳液聚合的方法制備了穩(wěn)定的聚苯胺(PANI)乳液,并進(jìn)一步采用聚苯胺乳液和有機(jī)硅烷為前驅(qū)體通過溶膠-凝膠法制備了含氟PANI/SiO2雜化疏水材料。研究了聚苯胺乳液狀態(tài)、不同硅烷偶聯(lián)劑及其添加量、氟基團(tuán)種類對(duì)所合成的 PANI/SiO2雜化疏水材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響,主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了探索性的研究工作。
　　以苯胺(ANI)為單體,通過乳液聚合法合成聚苯胺乳液,研究了合成工藝、乳化劑和水的添加量以及乳化劑種類對(duì)聚苯

2、胺乳液形態(tài)和粒子粒徑的影響,并通過熱失重、FT-IR、UV-Vis和SEM對(duì)合成材料的結(jié)構(gòu)與性能的進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),選擇十二烷基硫酸鈉作為乳化劑,采用半連續(xù)乳液聚合的聚苯乳液性能穩(wěn)定,而且其粒子粒徑小、形態(tài)均一。乳化劑用量的增加會(huì)導(dǎo)致增容膠束數(shù)量增多,聚苯胺乳液粒徑變小。同時(shí),在干燥過程乳化劑的存在也可以防止PANI納米微粒之間的團(tuán)聚。
　　采用不同的硅烷偶聯(lián)劑和未破乳的聚苯胺乳液為前驅(qū)體制備了 PANI/SiO2雜化材料,并研

3、究了不同硅烷偶聯(lián)劑及其添加量對(duì) PANI/SiO2雜化材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究表明不同的硅烷偶聯(lián)劑水解后與 PANI主鏈間存在不同的相互作用力,其對(duì) PANI/SiO2雜化材料的結(jié)構(gòu)與性能有著顯著的影響。采用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)為前驅(qū)體制備的PANI/SiO2雜化材料的墨綠色溶液穩(wěn)定,得到的涂層表面均勻、光滑且無(wú)裂紋,而且雜化材料的熱性能與耐腐蝕性能也是最佳的。GPTMS用量的增加,可以改善涂層的表面形貌,以

4、及增強(qiáng)雜化材料的熱性能和耐腐蝕性能。
　　分別采用3-氟苯胺(F1ANI)和3,5-二(三氟甲基)苯胺(F6ANI)為聚合單體,通過半連續(xù)乳液聚合合成氟化聚苯胺乳液,并進(jìn)一步采用 GPTMS和聚氟苯胺乳液制備了含氟 PANI/SiO2雜化疏水材料,同時(shí)研究了 GPTMS/F1ANI摩爾比以及不同類型的氟苯胺單體對(duì)氟化 PANI/SiO2雜化疏水材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究表明,所制備的氟化 PANI/SiO2雜化疏水材料具有很好的疏