功能性质子酸掺杂聚苯胺及聚苯胺尼龙66复合材料研究

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1、青岛科技大学研究生学位沦文功能性质子酸掺杂聚苯胺及聚苯胺／尼龙66复合材料研究摘要本课题以改善导电聚苯胺的加工性为研究重点。采用溶液法分别通过聚苯胺掺杂改性和聚苯胺／高聚物复合两种途径制备了耐热性较好的聚苯胺粉体和力学性能较好的聚苯胺，尼龙复合材料。分别研究了各种反应条件及产物后处理工艺对材料导电性及加工性的影u虮论文的第一部分通过溶液法以大分子酸作掺杂剂制各了高电导率的聚苯胺。与小分子酸掺杂相比，磺基水杨酸、对甲苯磺酸等大分予掺杂酸使聚苯胺的耐热性得到改善，导电性进一步提高。实验分别研究了掺杂酸的种类和浓度，氧化剂的浓度，单体浓度

2、，反应温度等对聚苯胺导电性的影响，得到了制备高电导率聚苯胺的优化配方。研究了压片工艺对聚苯胺性能的影响，制各的聚苯胺产物经高温热压后，导电性会有显著提高。SSA掺杂的聚苯胺和TSA掺杂的聚苯胺经100℃压片处理后电导率分别由室温电导率的5．36S／cm和2．19S／cm提高到14．3S／cm和4．0S／cm。实验最后对机械熔融共混法制各PANI／LDPE复合材料进行了探索。利用红外光谱(FnR)和X射线衍射图谱(xRD)等表征手段对聚苯胺的结构进行了分析表征。论文的第二部分以甲酸为掺杂剂和溶剂，在溶液一步共混法的基础上，对其进行改进

3、，用两步湿法共混工艺制备了性能优异的聚苯胺／尼龙66导电复合材料。在保持复合材料高电导率的同时，使材料具备了较好的机械加工性能。所得复合材料电导率可达2．5S／cm，同时材料具有较好的力学性能。讨论了复合反应条件及工艺对复合材料的导电性和加工性的影响，实验通过透射电镜、红外谱图和x射线衍射光谱等对复合材料的形态和结构进行了分析。关键词：聚苯胺；导电；大分子酸；甲酸；复合功能件质子酸掺杂聚苯胺及聚苯胺／尼龙66复合材料研究STUDYONPOIYANIUNEDOPEDBYFUNCll0NACIDANDPOI】佾NⅡ』NB，POIXrAM

4、ID．66CONDUCTⅣECOMPOSITEBLeNDSABSTRACTThisassignmentisabouttoimprovethemechanicalpropertiesofpolyaniline．Polyanilinedopedbyfunctionacidandpolyaniline／polyamide-66conductivecompositeblendswithwellmechanicalpropertyarepreparedbysolutionmethod．Theinfluenceofreactionconditi

5、onstotheconductivityandmechanicalpropertyofpolyanilinearestudied．Inthefirstsection，hi曲conductivitypolyaniline(PANI)dopedbyhi曲molecularacidaresynthesizedbysolusionmethod．Comparedwithlowmolecularacid，theheatresistingpropertyofPANIdopedbyhi曲molecularacidimprovedevidently．

6、Theeffectsofdifferentkindsofdopingacids，differentconcentrationsofdopingacidandoxidant，reactiontemperaturesontheconductivityofPANIarerespectivelystudied．TheconductivityofPANIpowderdopedbySSAandTSApressedinhigIltemperaturecanbeimprovedfrom5．36S／cmand2．19S／cmto14．3S／cmand

7、4．0S／cm．Atlast．PANI／LDPEcompositeBlendsarepreparedbymechanicalblendingmethod．FIIRandXRDwereusedtocharacterizethestructureofpolyaniline．Inthesecondsection，polyaniline／polyamide·66conductivecompositeblendsdopedbyformicacidareprepared．Basedononestepblendingmethod，atwostep

8、blendingmethodisfoundedtomakehi【曲qualitycompositeblends．Theconductivityofpolyaniline／polyamide一66compositeblendscarlb