聚鄰-間甲苯胺-苯胺-鋇鐵氧體復(fù)合物的制備及電磁性能研究.pdf

1、有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料因其兼具有機(jī)聚合物和無機(jī)材料的優(yōu)良特性，并且可以在力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)等方面賦予材料許多優(yōu)異的特性，已成為當(dāng)今高分子化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和材料科學(xué)等多學(xué)科交叉的前沿領(lǐng)域。苯胺衍生物(鄰甲苯胺，問甲苯胺等)由于合成容易、化學(xué)性能穩(wěn)定及導(dǎo)電率可調(diào)等特點(diǎn)，成為有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料領(lǐng)域的硎：究熱點(diǎn)之一。更為有趣的是聚合物包覆鐵氧體顆?？梢詼p弱磁性粒子的團(tuán)聚，調(diào)控材料的電磁性能。磁鉛石型鐵氧體具有較大的磁晶各向異性，高的居里

2、溫度，相對較大的磁化強(qiáng)度和好的化學(xué)穩(wěn)定性等特性，將其與導(dǎo)電聚合物復(fù)合，可以作為一種優(yōu)良的吸收和屏蔽電磁波的候選材料?；谠撨x題，本論文的主要工作如下： 在水溶液中以鹽酸為摻雜劑，過硫酸銨為氧化劑，通過原位溶液聚合反應(yīng)制備了聚鄰甲苯胺和聚間甲苯胺、具有導(dǎo)電和磁性質(zhì)的聚鄰甲苯胺.鋇鐵氧體復(fù)合物和聚間甲苯胺.鋇鐵氧體復(fù)合物、聚鄰甲苯胺.苯胺.鋇鐵氧體復(fù)合物和聚間甲苯胺-苯胺-鋇鐵氧體復(fù)合物。 利用紅外光譜(FT-IR)、紫外-

3、可見光譜(UV-Vis)和X-射線衍射(XRD)表征樣品的結(jié)構(gòu)；用透射電子顯微鏡(TEM)和掃描電子顯微鏡(SEM)觀測樣品的粒徑和微觀形貌；用熱分析儀(TG-DTA)測試樣品的熱穩(wěn)定性能。XRD分析揭示了復(fù)合物是由導(dǎo)電聚合物和鐵氧體粒予組成的復(fù)合體系，鐵氧體的引入對導(dǎo)電聚合物共軛鏈的連續(xù)性有一定的影響；光譜分析證實(shí)了復(fù)合物的生成，揭示了聚合物分子鏈與鐵氧體粒子之間存在一定的鍵合作用；TEM和SEM表明復(fù)合物中聚合物鏈能較好地包覆鐵氧體

4、粒子，形成了較明顯的核殼結(jié)構(gòu)；TG-DTA表明鐵氧體粒子的引入提高了復(fù)合物的熱穩(wěn)定性能。 采用四探針電導(dǎo)率儀測定了復(fù)合物的室溫電導(dǎo)率；振動樣品磁強(qiáng)計(jì)測定了復(fù)合物在外加磁場的室溫磁化曲線。結(jié)果表明：鐵氧體粒子的引入影響了導(dǎo)電聚合物的結(jié)晶性能和摻雜程度，導(dǎo)致了聚合物分子鏈的連續(xù)性以及共軛程度的降低；由于非磁性的導(dǎo)電聚合物的貢獻(xiàn)，復(fù)合物在外加磁場下的磁化強(qiáng)度明顯低于純鐵氧體，且隨著聚合物含量的增大而減??；在聚合過程中，聚合物分子鏈吸附

5、在鐵氧體粒子的表面和品粒邊界上.對鐵氧體粒子產(chǎn)生的包覆作用影響了鐵氧體粒子的磁晶各向異性和復(fù)合物表而各向異性能，導(dǎo)致復(fù)合物的矯頑力略有減小。 此外，還用材料/阻抗分析儀在1 GHz～3GHz范圍內(nèi)測定了復(fù)合物的微波電磁參數(shù)(復(fù)磁導(dǎo)率和復(fù)介電常數(shù))。結(jié)果表明：復(fù)合物磁導(dǎo)率實(shí)部(u')和虛部(u")的減小主要跟鐵氧體的體積分?jǐn)?shù)有關(guān)。而介電常數(shù)實(shí)部(ε')和虛部(ε")與聚合物的種類和組成有關(guān)，同時(shí)研究了反應(yīng)溫度對復(fù)合物的介電常數(shù)和磁