PVC-PANI共混物的制备与性能研究.pdf

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1、论文题目：PVC-PANI共混物的制备与性能研究专业：化学工艺姓名：忻圣强(签名)导师：李侃社(签名)摘要聚氯乙烯（PVC）作为一种生产技术成熟、价格低廉、综合性能优良的通用树脂被广泛应用于建筑、运输、包装、电子、电器和汽车等方面，对人类的生产和生活都产生了重要的影响。但是，由于PVC材料表面电阻高达1014~1017Ω，导致材料在某些场合下使用易出现静电荷积聚，造成吸尘、电击等不良现象，静电积累到一定程度，还会产生一系列危害，造成难以估量的损失。通过共混、填充和复合改性可以制备复合抗静电PVC材料，而且加工成型工艺简单、经济，适合大批量工业化生产。本文通过苯胺在微发泡PVC的原位聚合

2、，成功制备了PVC/聚苯胺（PANI）共混物材料，实现了对PVC的抗静电改性。研究了微发泡PVC的制备；掺杂酸浓度、氧化剂种类和浓度对PVC/PANI共混物粉体导电性能的影响，及PVC/PANI共混物材料抗静电性能和力学性能。主要研究结果如下：1.确定了PVC的微发泡条件：20gPVC粉料中，加10ml体积比为1.7:6.3:2的环己酮、丙酮、丁酮混合溶剂，1.2g发泡剂AIBN，在112℃下反应8min，所得微发泡PVC对苯胺的吸附率（质量分数）可达47.3%。2.PVC-PANI共混物粉末合成条件：确定氧化剂(NH4)2S2O8浓度0.4mol/L；十二烷基苯磺酸浓度1.0mol/

3、L；反应时间2h。所得PVC-PANI共混物粉末电导率为76.9S·m-1。3.PVC-PANI共混物粉末的红外图谱中，代表C–Cl的695cm-1处特征峰几乎消失，617cm-1处特征峰也变得很弱，说明PVC中C–Cl键明显减少；在1800cm-1处发现苯环邻位取代峰，应该为PVC与聚苯胺或十二烷基苯磺酸发生取代反应的结果；在1057cm-1处发现磺酸盐中的N-H伸缩峰，证明十二烷基苯磺酸对聚苯胺实现了良好的掺杂。通过元素分析、红外分析研究了聚苯胺的掺杂机理，推测PVC与PANI形成表面镶嵌包覆局部交联的微观结构。4.PVC-PANI共混物材料导电逾渗阈值：聚苯胺质量分数在2.0%~

4、3.3％时，PVC-PANI共混物材料的电阻率急剧下降：109Ω·cm→106Ω·cm，达到了抗静电材料的要求。关键词：PVC微发泡；聚苯胺；原位聚合；导电性能；导电共混物材料研究类型：应用基础研究Title：StudyonpreparationandperformanceofPVC-PANIblendsDiscipline：ChemicalTechnologyAuthor：XinShengqiang（Signature）Supervisor：LiKanshe（Signature）AbstractPoly(vinylchloride)(PVC)isonekindofgeneralpur

5、posepolymermaterialswithmatureproductiontechnology,lowpriceandtheoverallexcellentperformance.Itcanbewidelyusedinconstruction,transportation,packaging,electronic,electricapplianceandautomobile,etc.However,thesurfaceresistivityofPVCmaterialsishighto1014~1017Ω.Foritsgoodelectricalinsulationperforma

6、nce,insomecases,itiseasytoproducestaticelectronicandcausevacuuming,shockandotherbadphenomenon.Toacertaindegree,theaccumulatedelectrostaticstillcanproduceaseriesofharm,causegreatloss.AndthecomplexantistaticPVCmaterialswhichcanbegotbyblending,fillingandcompoundingwiththeothermaterials,canbeeasysha

7、ped.Theyareeconomic,suitableformassindustrializedproduction,andhavegreatmarketpotentialandbroadprospectofapplication.Thisarticlethroughthein-situpolymerizationofanilineinmicrofoamingPVC,getthePVC/polyaniline(PANI)blendmateri