导电高聚物的合成及性能研究

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1、捕要摘要聚苯胺以其结构多样化、环境稳定性好、耐氧化性以及原料价廉易锝、制备方法简单等特点，在导电高分子研究领域备受关注。但是聚苯胺的共轭刚性链结构，使其几乎不溶于任何溶剂。因此，制各可溶性聚苯胺具有重大的意义。在本论文中，采用原位聚合法制备了聚苯胺，聚甲基丙烯酸甲酯复合物，较系统地研究了过硫酸铵与苯胺的摩尔比、甲基丙烯酸甲酯与苯胺的摩尔比、过硫酸铵的滴加时阀、反应温度、加料方式阻及反应时间对复合物性能的影响。通过一系列的探讨，得到如下最佳合成工艺条件：过硫酸铵与苯胺的摩尔比为1：1，甲基丙烯酸甲酯与苯胺的摩尔比为2：

2、l，过硫酸铵的滴加时间为20min，反应温度为30。C，采用将基体和氧化；f

3、f分别加入苯胺的酸性溶液中，反应时间为5h。在此工艺条件下，电导率最高为5．58xio-3S／czn。采用原位聚合法制备了聚苯胺，席夫碱复合物(席夫碱是通过乙二胺和水褥蘸合成的)，研究了苯胺用量对复合物性能和产率的影响。研究表明；室温下，僚持席夫碱质量和盐酸浓度不变的情况下，当苯胺为4．0ml，过硫酸铵为10．09时，复合物的电导率最高可达到2．05×io+S／cm。通过原位聚合法，室温下使苯胺在金属氧化物(Ti02、A1203、MnCh)

4、表面发生聚合制备了聚苯胺，金属氧化物导电复合材料。保持金属氧化物质量和盐酸浓度不变的情况下，苯胺为3．0mI，过硫酸铵为7．539时，复合材料的电导率较Pan(9，21x10。6S／cm)提高了l～4个数量级。另外，苯胺在金属氧化徒表面聚合时，降低了Ti02和A1203的吸水率，但是Mn02的吸水率反而提高。聚苯胺，二蠛化钛复合材料的吸水率比二氧化钛下降了9％；聚苯胺仨氧化铝复合材料的吸水率沈三氧化铝下降了29％；聚苯胺／二氧化锰复合材料比二氧化锰提高了22％。以过硫酸铵作为氧化剂，采用原位化学氧化聚合法制备了聚N．

5、甲基苯胺均聚物以及苯胺与N．甲基苯胺的共聚物。较系统地研究了氧化剂的用量、盐酸浓度、反应温度、聚合时间等对均聚物和共聚物性能以及产率的影响。研究表明：对于制备聚N-甲基苯胺而言，过硫酸铵与N一甲纂苯胺的摩尔比为l：2，盐酸的浓度为2．0mol／L，反应温度为20"C，聚合时间5h，为最佳合成工艺条件，在此工艺条件下，聚合物的电导率最高可达到8．63xi04S／era。然而对于共聚物来说，苯胺与N一甲基苯胺的摩尔比为2：3，过硫酸摘要铵与N-甲基苯胺的摩尔比为1：1，盐酸的浓度为2．Omol／L，反应温度为20"C，聚

6、合时间为5h，为最佳工艺条件。在此工艺条件下，共聚物电导率最高可达到7．90X104S／cm。在以上最佳合成工艺条件下聚合物的溶懈性能有了明显改善。它们在N，N．：甲基甲酰胺和甲酰胺中都能溶解。而且象聚N．甲基苯胺和苯胺与N．甲基苯胺的共聚物在二甲基亚砜中都易溶。关键词：聚苯胺，导电性，聚苯胺衍生物，溶解性，原位聚食方法，吸水性能IlAbstractPeoplepaidimportantattentiontopolyanilinebecauseofitsdiversificationconfiguration,its

7、goodenvironmentstability,itsgoodresistantoxidation，itscheapandeasyobtainment,itssimplepreparationandSOon．Butpolymfilineseldomdissolvedanysolventsbecauseofitsconjugateandrigidstructure．Soitisverysignificationforpreparingsolubilitypolyaniline．Inthispaperpolylanil

8、ine／poly(methylmethaacrylate)waspreparedbyin-situpolymerization．Effectsofthemolarratioofammoniumperoxydisulfateandaniline，themolarratioofmethylmethaacavlateandaniline，drippingtimeofammoniumperoxydisulfate，reactivetemperature，addingmaterialsmethodandreactivetime

9、oncapabilityofcompositeswerestudied．Bydiscussingallkindoffactors，Wecanacquirethebestsyntheticaltechniquewhichisthatthemolarratioofammoniumperoxydisulfateandanilineisl：1，them