導電高聚物的合成及性能研究.pdf

1、聚苯胺以其結(jié)構(gòu)多樣化、環(huán)境穩(wěn)定性好、耐氧化性以及原料價廉易得、制備方法簡單等特點，在導電高分子研究領(lǐng)域備受關(guān)注。但是聚苯胺的共軛剛性鏈結(jié)構(gòu)，使其幾乎不溶于任何溶劑。因此，制備可溶性聚苯胺具有重大的意義。 在該論文中，采用原位聚合法制備了聚苯胺/聚甲基丙烯酸甲酯復合物，較系統(tǒng)地研究了過硫酸銨與苯胺的摩爾比、甲基丙烯酸甲酯與苯胺的摩爾比、過硫酸銨的滴加時間、反應溫度、加料方式以及反應時間對復合物性能的影響。通過一系列的探討，得到如下

2、最佳合成工藝條件：過硫酸銨與苯胺的摩爾比為1：1，甲基丙烯酸甲酯與苯胺的摩爾比為2：l，過硫酸銨的滴加時間為20min，反應溫度為30℃，采用將基體和氧化劑分別加入苯胺的酸性溶液中，反應時間為5h。在此工藝條件下，電導率最高為5.58×10-3S/cm。采用原位聚合法制備了聚苯胺/席夫堿復合物(席夫堿是通過乙二胺和水楊醛合成的)，研究了苯胺用量對復合物性能和產(chǎn)率的影響。研究表明：室溫下，保持席夫堿質(zhì)量和鹽酸濃度不變的情況下，當苯胺為4.

3、0ml，過硫酸銨為10.0g時，復合物的電導率最高可達到2.05×10-3S/cm。 通過原位聚合法，室溫下使苯胺在金屬氧化物(TiO2、Al2O3、MnO2)表面發(fā)生聚合制備了聚苯胺/金屬氧化物導電復合材料。保持金屬氧化物質(zhì)量和鹽酸濃度不變的情況下，苯胺為3.0ml，過硫酸銨為7.53g時，復合材料的電導率較Pan(9.21×10-6S/cm)提高了l～4個數(shù)量級。另外，苯胺在金屬氧化物表面聚合時，降低了TiO2和Al2O3的

4、吸水率，但是MnO2的吸水率反而提高。聚苯胺/二氧化鈦復合材料的吸水率比二氧化鈦下降了9％；聚苯胺/三氧化鋁復合材料的吸水率比三氧化鋁下降了29％；聚苯胺/二氧化錳復合材料比二氧化錳提高了22％。 以過硫酸銨作為氧化劑，采用原位化學氧化聚合法制備了聚N-甲基苯胺均聚物以及苯胺與N-甲基苯胺的共聚物。較系統(tǒng)地研究了氧化劑的用量、鹽酸濃度、反應溫度、聚合時間等對均聚物和共聚物性能以及產(chǎn)率的影響。研究表明：對于制備聚N-甲基苯胺而言，

5、過硫酸銨與N-甲基苯胺的摩爾比為1：2，鹽酸的濃度為2.0mol/L，反應溫度為20℃，聚合時間5h,為最佳合成工藝條件，在此工藝條件下，聚合物的電導率最高可達到8.63×10-5S/cm。然而對于共聚物來說，苯胺與N-甲基苯胺的摩爾比為2：3，過硫酸銨與N-甲基苯胺的摩爾比為1：1，鹽酸的濃度為2.0mol/L，反應溫度為20℃，聚合時間為5h，為最佳工藝條件。在此工藝條件下，共聚物電導率最高可達到7.90×10-4S/cm。在以上最