聚苯胺-聚合物纳米复合材料的制备及应用

聚苯胺 -聚合物纳米复合材料的制备方法可分为原位聚合法和机械共混法两大类 .聚苯胺 -聚合物纳米复合材料在透明导电薄膜、防静电涂料、导电纤维、电磁屏蔽、有机电致发光器件等领域有着广阔的应用前景 .

N-乙基苯胺与苯胺共聚竞聚率的研究

采用过硫酸铵为氧化剂,在1.0M HC l的水溶液中进行了N-乙基苯胺与苯胺的共聚反应,制备具有较好加工性能的聚合物。利用1H-NMR方法测定了共聚物的组成,通过F ineman-Ross法、Kelen-Tudos法和Yezreielv-B rokhina-Roskin法计算出了共聚反应的竞聚率。结果表明,N-乙基苯胺(r1)与苯胺(r2)的竞聚率分别为r1=0.206,r2=1.923。

N-乙基苯胺的聚合动力学研究

以过硫酸铵为氧化剂,采用紫外光谱原位跟踪的方法对N-乙基苯胺在1.0mol/L的HCl溶液中的化学氧化聚合进行了动力学的研究。研究结果表明,聚合过程中,体系呈均相且颜色随聚合时间的延长而加深。中间产物和聚合物分别对应的吸收峰的强度也随EA和APS的浓度而变化。通过计算推导出了N-乙基苯胺的聚合速率与EA和APS的浓度的关系式。

易溶性聚(N-乙基苯胺)的合成及表征

采用乳液聚合法合成了具有较好溶解性能的聚(N-乙基苯胺),并用红外光谱和紫外光谱对聚合产物进行了表征。研究表明,乳化剂的用量对产物的分子量和产率有较大的影响,当乳化剂/单体摩尔比为1∶2时,聚(N-乙基苯胺)具有最大的分子量和产率。盐酸掺杂态聚(N-乙基苯胺)的电导率为1.03×10-5S cm-1。此外,聚(N-乙基苯胺)具有明显的溶致变色性能。

超临界CO_2协助马来酸酐对聚丙烯的接枝共聚

利用超临界流体插嵌技术协助苯乙烯和马来酸酐共单体对聚丙烯膜进行接枝改性。在制备过程中采用"两步法",有利于研究超临界CO2的溶胀、渗透和携带作用,并且能够控制成本。临界CO2的插嵌压力、插嵌温度以及引发剂浓度是影响接枝率的主要因素。在压力10 MPa、温度42℃条件下,接枝率具有极大值,约为4.7%。对接枝前后聚丙烯膜的FT-IR、DSC、SEM表征,进一步证明了共单体确实接枝在聚丙烯膜基质上,并且随着接枝率的提高,接枝聚丙烯膜的表观结晶度和熔点均下降。

极低逾渗阈值的导电聚苯胺纳米复合膜

直接将改进的微乳液聚合法合成的纳米聚苯胺分别与聚乙烯醇和聚丙烯酰胺进行溶液共混复合，浇铸成纳米聚苯胺复合膜，研究了聚苯胺的加入量对复合膜的电导率的影响．所得复合膜的电导率符合逾渗规律，且导电膜的逾渗闽值极低，为0．04％左右，其中PVA纳米复合膜出现了双逾渗行为．加入极少量的聚苯胺即可使膜的导电率发生突跃，使其从绝缘体转变成半导体或导体．逾渗阈值下的复合膜不仅力学性能良好，而且透明性接近于纯基体膜，当膜中的聚苯胺质量分数为0．1％时，PVA复合膜对300～700nm波长的可见光的透过率为70％～84％．

水溶性导电聚合物的合成与表征

采用溶液聚合法合成了具有水溶性的导电聚合物——聚(N-苯磺酸基苯胺),并用红外光谱、紫外光谱和热重分析等对该聚合物进行了表征。研究表明,聚(N-苯磺酸基苯胺)能完全溶解于水、氨水和盐酸中。盐酸掺杂的聚(N-苯磺酸基苯胺)的电导率为6.0×10-4S cm-1。热重分析表明,聚(N-苯磺酸基苯胺)的热分解过程分为四个阶段。