乳液法合成納米聚苯胺的研究與應(yīng)用.pdf

1、聚苯胺以其原料便宜，合成簡(jiǎn)便，耐高溫及抗氧化性能良好，成為目前導(dǎo)電高分子材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。特別是摻雜態(tài)聚苯胺，因具有導(dǎo)電性和優(yōu)良的電致變色性， 在日用商品及高科技等領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用前景。 一般來(lái)講，納米材料具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等三大效應(yīng)，能夠很好的改善材料的物理和化學(xué)性能。針對(duì)聚苯胺的難溶解、難熔融等加工難點(diǎn)，制備納米級(jí)的摻雜態(tài)聚苯胺是提高其加工實(shí)用性的有效途徑。 本文在乳液環(huán)境中采用有

2、機(jī)功能磺酸（鹽）摻雜制備納米聚苯胺。首先，研究了以下工藝條件：摻雜劑用量、氧化劑用量、反應(yīng)體系pH值、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，并通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳工藝條件。其次，采用四探針電導(dǎo)率儀、電化學(xué)工作站、紅外光譜儀、X射線衍射儀、熱重分析儀、透射電鏡等現(xiàn)代分析測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)品的電導(dǎo)率、腐蝕電位、微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)晶性、熱穩(wěn)定性、粒徑等性能進(jìn)行了分析與表征。最后，將所合成的產(chǎn)品與目前國(guó)內(nèi)的商品聚苯胺進(jìn)行比較。在此基礎(chǔ)上，優(yōu)選和改進(jìn)配方進(jìn)行了聚苯胺合成的試

3、生產(chǎn)。 結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)室合成的納米聚苯胺電導(dǎo)率達(dá)到12.57S·cm-1，腐蝕電位為-0.392V，粒徑15~40nm，熱分解溫度達(dá)到468.19℃，X 射線衍射儀分析表明其結(jié)晶度高，晶型相當(dāng)規(guī)整。 試生產(chǎn)階段合成的聚苯胺電導(dǎo)率達(dá)到2.67S·cm-1，粒徑10~30nm，純度為98.7％，摻雜率為48.5％，分散性能良好。 本文通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)室條件試驗(yàn)和試生產(chǎn)得出：不同摻雜劑對(duì)于聚苯胺的生產(chǎn)和性能的影響差異顯著