導電聚苯胺的制備及其電磁性能的研究.pdf

1、本論文采用化學法制備了鹽酸摻雜聚苯胺(HCl doped Polyaniline，PANH)以及聚苯胺/二氧化錳(PANH/MnO<,2>)復(fù)合粒子，利用傅立葉紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射儀(XRD)、紫外分光光度計(UV-vis)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、差示掃描量熱儀(DSC)和熱重分析儀(TG)等分析手段對聚苯胺及聚苯胺/二氧化錳復(fù)合粒子進行了形貌結(jié)構(gòu)表征，并對其導電性和電磁性能進行研究分析，以及

2、鹽酸摻雜聚苯胺的環(huán)境穩(wěn)定性進行了探討。 研究結(jié)果表明聚苯胺具有很好的摻雜特性，通過化學氧化法制備的鹽酸摻雜聚苯胺具有一定的結(jié)晶度，微觀形貌近似成球形，提高結(jié)晶度有利于提高其電導率；聚苯胺導電性能和電磁常數(shù)的測定表明其具有良好的導電性和電磁性能，在聚苯胺/硅橡膠復(fù)合材料中，聚苯胺的添加量達到50 wt．％時，復(fù)合材料的電導率達到1.93S·cm<'-1>，在0.13～1.5GHz內(nèi)平均屏蔽效能達到-26dB，是一種良好的民用屏蔽

3、材料；鹽酸摻雜聚苯胺屬于介電損耗材料，在2～18GHz內(nèi)具有良好的吸波性能，利用傳輸線原理計算不同厚度的聚苯胺/石蠟復(fù)合平板的吸波效能，聚苯胺的添加量為40 wt．％，厚度為2mm的復(fù)合平板吸波性能最好，有效頻寬(>10dB)達到3GHz。 利用原位聚合方法制備了聚苯胺/二氧化錳復(fù)合粒子。結(jié)果表明復(fù)合粒子的電導率和介電常數(shù)隨著二氧化錳的添加而逐漸下降，經(jīng)過苯胺鹽酸溶液的后處理可以得到明顯改善。復(fù)合粒子電磁常數(shù)的測定表明復(fù)合粒子

4、屬于介電損耗性材料，ε′和ε″隨著頻率的升高而顯著降低，呈較好的頻散效應(yīng)。通過計算得到復(fù)合粒子/石臘復(fù)合平板的吸波效果比純聚苯胺/石蠟復(fù)合平板明顯提高，有效頻寬達到5GHz。充分利用聚苯胺和二氧化錳的協(xié)同作用，改善復(fù)合粒子的加工工藝，形成多機制電磁波吸收劑的復(fù)合材料，對滿足現(xiàn)代吸波材料“薄、輕、寬、強”的要求很有意義。 為了獲得穩(wěn)定聚苯胺的最佳工藝參數(shù)，本文考察在空氣氣氛下，熱處理溫度不同對聚苯胺結(jié)構(gòu)和電性能的影響。結(jié)果表明原位