磁场对聚苯胺合成及性能影响的研究进展

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1、磁场对聚苯胺合成及性能影响的研究进展收稿日期：2010-02-10【作者简介】：陈超，男，1982，硕士学历，工程师研究方向：绝缘材料及功能高分子材料【联系方式】：tel:13762302349E-mail:superchenchao061@126.com陈超1，2，马利2，李强军1，姜其斌1（1.株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南株洲412007）(2.重庆大学化学化工学院，重庆400044)摘要:聚苯胺作为最具应用前景的新型防腐涂料越来越受广大研究者关注。文章介绍了磁场对聚苯胺合成及性能影响的研究现状；并且探讨了磁场对聚苯胺影响的机

2、理研究。关键词：磁场；聚苯胺；防腐涂料；取向作用；应用中图分类号:TG174.2;TQ630　　文献标识码:AResearchintheImpactofMagneticFieldontheSynthesisandPropertiesofPolyanilineCHENChao1,2,MALi2,LIQiang-Jun1,JIANGQi-bin1（1.ZhuzhouTimesNewMaterialsTechnologyCo.,Ltd.,Zhuzhou,412001,China)（2.CollegeofChemistryandChemicalE

3、ngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,400044,China)Abstract:Polyanilineasthemostpromisingnewanti-corrosioncoatingsmoreandmorepopularwiththeresearchersconcerned.Thisarticledescribesthestatusofmagneticfieldontheimpactofthesynthesisprocessandthepropertiesofpolyaniline.An

4、ddiscussedthemechanismofthemagneticfieldontheimpactofpolyanilineKeywords:Magneticfield;Polyaniline;Anti-corrosioncoatings；Orientation；Application聚苯胺原料易得、合成简单，具有多样化的结构和特殊的掺杂机制、金属的导电性和塑料的低密度加工性、优异的化学和电化学性能及与通用型聚合物的共混加工性、良好的环境稳定性等，使其作为导电材料在抗静电涂料和防腐涂料中具有巨大的潜在需求[1-5]。特别是聚苯胺防腐涂

5、料因其全新的防腐机理、突出的防腐性能(其防腐性能比传统的富锌涂料要高出3倍以上)，完全可以取代传统的防腐涂料，解决面临的有毒有害、污染环境和资源紧缺等严峻问题，因而成为国际上导电高分子材料应用的最大热点[6-9]。工业生产聚苯胺防腐涂料主要通过共溶法或共混法制备，而这些方法都因聚苯胺的溶解性以及与其它机体的相容性不高导致应用受到限制。于是，人们开始在聚苯胺原有的合成体系中不断引入新的力场，如磁场等，以期改善溶解性和其它机体的相容性。所有的材料对磁场都有响应。磁场作用可以为自由基聚合提供一条新的路线，这是因为通过磁场较弱的震荡作用可以控制需

6、要较高化学能的化学动力学过程。大多数有机和无机高分子材料是反磁性的，磁场对反磁性高分子最重要的作用是取向和集中，这是高分子材料通常具有各向异性抗磁磁化率的结果。聚苯胺是反磁性有机高分子，具有各向异性抗磁磁化率，在理论上磁场对聚苯胺有取向作用。因此，磁场会对聚苯胺的结构与性能产生一定程度的影响。1磁场对聚合物影响的研究现状事实上，磁场对聚合物影响的研究与应用进行得较早，早在几十年前，磁场就被用来取向液晶高分子和生物细胞。此后，关于磁场对高分子取向及性能的改变的研究也越来越多。1997年，日本的Y.Inoue[10]等人研究了磁场对含芳环高分

7、子修饰的电极的表面结构的影响。H.Morioka[11]等人于1999年报道了磁场对电化学聚合所得高分子的氧化-还原过程以及微观形貌的影响，主要研究了磁场对循环伏安电化学合成聚吡咯和聚邻苯二胺膜的紫外光谱的最大吸收波长的影响。在6T磁场中聚吡咯膜的最大吸收波长移向长波方向，但观察不到磁场对聚邻苯二胺膜的最大吸收波长的影响。聚吡咯膜循环伏安曲线的氧化还原峰电压移向低电压方向。T.Kawai[11]等人也于1999年报道了低分子量聚吡咯的磁场取向作用。聚吡咯由于其重复单元没有芳环这种反磁性各向异性的主要来源物质，而被认为没有磁场取向作用。但实

8、验表明在180和240℃（高于熔点）范围内的熔融状态的全规聚吡咯在6T的磁场中取向排列。X-衍射分析和结晶动力学测试表明在这个温度范围内存在着一些有序结构。IordanaNeamtu[12]等