摻雜聚苯胺-氧化鏑復(fù)合材料的制備與表征.pdf

1、聚苯胺(PANI)作為一種新型的功能高分子材料，由于其合成工藝簡單、摻雜機制獨特，具有良好的氧化還原性和環(huán)境穩(wěn)定性、較高的摻雜導(dǎo)電率及特異的光、電、磁學(xué)性能而得到廣泛關(guān)注。但聚苯胺分子鏈骨架剛性強，分子間作用力大，幾乎不溶不熔，后期加工處理的難度嚴重限制了其在各個領(lǐng)域的實際推廣應(yīng)用。復(fù)合改性技術(shù)可有效改善其加工性能，獲得具有多種功能性的復(fù)合材料，為導(dǎo)電聚苯胺拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 無機粒子對聚苯胺的復(fù)合改性能夠提高聚苯胺涂層的防

2、腐性能。在聚苯胺/無機復(fù)合材料制備中，摻雜劑、氧化劑、無機粒子的濃度、反應(yīng)時間及無機粒子在復(fù)合物中的含量將對復(fù)合物的摻雜率、電導(dǎo)率、粒徑、結(jié)構(gòu)組成及其復(fù)合涂層的防腐性能等產(chǎn)生影響。本文主要討論了苯胺聚合條件對聚苯胺、聚苯胺/氧化鏑(PANI/Dy2O3)復(fù)合材料及其環(huán)氧樹脂(EP)涂層性能的影響。
　　 本論文主要分為兩個部分：
　　 ①苯胺乳液聚合工藝條件對PANI及PANI/EP(P/EP)、PANI/Dy2O3-m

3、ix/EP(PD-M/EP)涂層性能的影響。采用四探針電導(dǎo)率儀、激光粒度分析儀、電化學(xué)工作站等探討了十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)用量、Dy2O3用量、過硫酸銨(APS)用量、反應(yīng)時間及PANI用量對PANI及P/EP、PD-M/EP涂層性能的影響。研究表明：WtPANI％=25％，nSDBS/nAn=0.8,WtDy2O3％=9％，nAPS/nAn=0.8，反應(yīng)時間=4h時，PD-M/EP涂層的防腐性能最佳。此時PD-M/EP涂層的腐蝕

4、電位較P/EP涂層上升了+878mV，涂層的防腐性能得到了很大改善。
　　 ②苯胺乳液聚合工藝條件對PANI/Dy2O3-(in-situ)(PANI/Dy2O3-I)及其PANI/Dy2O3-I/EP(PD-I/EP)涂層性能的影響。采用四探針法、激光粒度分析、X光電子能譜(XPS)、X射線衍射(XRD)、紅外光譜(FT-IR)、熱重分析(TGA)、Tafel曲線分析等探討了PANI/Dy2O3-I用量、SDBS用量、Dy2O

5、3用量、APS用量及反應(yīng)時間對PANI/Dy2O3-I及其PD-I/EP涂層性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)：nSDBS/nAn=0.8，nDy2O3/nAn=1/50，nAPS/nAn=0.8，反應(yīng)時間=4h，wtPANI/Dy2O3-I％=10％時，PANI/Dy203-I及PD-I/EP涂層的性能較佳，此時PD-I/EP涂層的腐蝕電位最大(0.122V)，比PD-M/EP涂層的腐蝕電位上升了+51mV，且其所需聚苯胺的量大為減少。XPS、XR