導(dǎo)電高分子聚苯胺的制備及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、聚苯胺是一種典型的導(dǎo)電聚合物。由于具有結(jié)構(gòu)多樣化，電導(dǎo)率較高，摻雜機(jī)制獨(dú)特，物理性能優(yōu)異，環(huán)境穩(wěn)定性好，且原料廉價(jià)易得，合成方法簡(jiǎn)便等一系列優(yōu)點(diǎn)，而成為當(dāng)今最具應(yīng)用前景的導(dǎo)電高分子材料之一。目前，對(duì)聚苯胺的結(jié)構(gòu)和性能的解釋，摻雜機(jī)理和導(dǎo)電機(jī)理的研究仍有較大的爭(zhēng)議。此外，由于摻雜態(tài)聚苯胺主鏈特有的剛性結(jié)構(gòu)以及鏈間強(qiáng)烈的相互作用力使其在有機(jī)溶劑中溶解性能極差，給摻雜態(tài)聚苯胺的成膜及加工帶來(lái)了困難，從而限制了聚苯胺在實(shí)際生活中的大規(guī)模應(yīng)用。因

2、此，如何運(yùn)用適當(dāng)?shù)膿诫s手段、簡(jiǎn)便的合成工藝合成具有高電導(dǎo)率的聚苯胺己成為該領(lǐng)域最為熱門(mén)的研究課題。鑒于聚苯胺膜的不可溶性及較差的力學(xué)性能，本文將以不同的可溶性高分子為成膜助劑、十二烷基苯磺酸為酸摻雜劑和乳化劑，過(guò)硫酸銨為氧化劑，采用現(xiàn)場(chǎng)乳液聚合法制備聚苯胺水基乳液。研究了各種原料的比例，如穩(wěn)定劑PVA的質(zhì)量百分比，單體An、摻雜劑DBSA、氧化劑APS之間的比例以及調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度對(duì)復(fù)合材料電化學(xué)性能的影響，選定了較佳的工作條件。并且使用掃

3、描電鏡（SEM）、紅外光譜（IR）、紫外光譜（UV）、X射線衍射（XRD）等測(cè)試方法表征了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，使用四探針電導(dǎo)率儀和電化學(xué)工作站對(duì)產(chǎn)物的電學(xué)性能進(jìn)行表征。發(fā)現(xiàn)乳液聚合法合成的十二烷基苯磺酸摻雜的聚苯胺復(fù)合膜不僅具有良好的導(dǎo)電性，而且具有較好的電致變色能力。同時(shí)對(duì)聚苯胺的導(dǎo)電機(jī)理進(jìn)行了一定研究。實(shí)驗(yàn)表明，在適當(dāng)?shù)氖菍?shí)驗(yàn)條件下，合成的聚苯胺基復(fù)合乳液能夠在室溫下長(zhǎng)期穩(wěn)定存在。本論文的創(chuàng)新之處在于使用簡(jiǎn)易的合成手段制備出電學(xué)性能良好的聚