聚苯胺的合成及聚苯胺复合物的研究

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1、摘要聚苯胺(PANI)由于具有结构多样化、环境稳定性好以及优良的电导率等特点，在二次电池、电致变色、电磁屏蔽、金属的防腐等领域有着广阔的应用前景。但聚苯胺分子链的刚性大、极性大、综合力学性能差、不溶不熔使其难于加工，这就严重防碍了它在各个领域的大规模推广应用。本文通过合成出可溶性的掺杂态聚苯胺及制备聚苯胺复合物，对聚苯胺的可2H：I：性进行了一系列的试验与研究。本文采用了一种环保型的氧化体系，即以过氧化钨酸(TAP)为均相催化剂及过氧化氢(H202)为氧化剂，在十二烷基苯磺酸(DBSA)的存在下直接合成出掺杂态导

2、电性聚苯胺，反应终了后选用共沸蒸馏法简单地除去反应系统的水及低分子副产物，得到的产物在一些常用的有机溶剂都有很好的溶解分散性。系统研究了TAP—H202及DBSA的用量、反应温度和时间对聚苯胺的电导率及产率的影响；调查了生成的掺杂态聚苯胺微粒子在有机溶剂中的溶解性能。采用了热失重(TG)，红外光谱(FT_JR)，紫外光谱(Uv二Ⅵs)与核磁共振(1H．NMR)等测试手段对掺杂态聚苯胺进行了结构表征与性能分析。在聚苯胺的复合物制备中，采用了原位复合法制备了热稳定性、导电性能良好的PANI／PVC有机复合物，研究了单

3、体苯胺(ANI)与PVC的配比对其电导率的影响；又利用掺杂态PANI的可溶性与环氧树脂(E．44)共溶制得防腐涂料，系统地探讨了涂料中固化剂(二乙烯三胺，DETA)与PANI添加量对涂层硬度、湿态附着力及防腐性能的影响，最后得到综合性能俱佳的防腐涂料配方为：环氧树脂：固化剂：聚苯胺=100：20：10～20，实验发现，该配方涂层在加速浸泡试验中仍具有良好的防腐性能：在聚苯胺／无机复合物的制备中，首先采用了沉淀法合成出了二氧化硅(Si02)微粒子，后通过原位复合法制得PANI包覆Si02的复合微粒子，通过测试分析，

4、发现导电性及热稳定性能优良，而且PANUSi02复合粒子能像纯PANl颗粒一样使马口铁表面钝化，可以作为廉价的缓蚀剂用于防腐涂料，还可用作防腐填料，能大幅度降低PANI作为防腐填料的成本。关键词：聚苯胺，过氧化钨酸，电导率，复合物，防腐蚀ABSTRACTPolyaniline(PANI)havebeenwidlyappliedintechnologysuchasrechargeablebatteries．electrochromism，electromagneticinterferenceshieldingand

5、metalanticorrosionbecauseoftheirvariablestructure，environmentalstabilityandrelativehighconductivity．SinceR埘Ipossessbigrigidity,bigpolarity,badmechanicalcapability,unsolubleandllnfusion．SOPANIareverydimculttoprocessandtheseleadtodifficultlyapplyinmostfields．We

6、havemainlystudiedtheprocessiblingofPANIbythepreparationofsolubledopedPANIanditscomposites．DopedconductingPANlweredirectlysynthesizedbyusingtungsticacidperoxide(TAP)asahomogeneouscatalystinthepresenceofhydrogenperoxide(H202)anddodecylbenzenesulfbnicacid(DBSA)．

7、Afterreactionwasover,waterandlOWmoleculeside．productinreactionsystemweredisposedbyazetropicdistillation．theprodctdissolvedwellinsomecommonorganicsolvents．Theoxidant(TAP—H202)，DBSA，reactiontemperatureandtimeontheyieldandconductivityofthedopedPANlwerestudied．An

8、dthesolubilityofdopedPANIparticlesinorganicsolventswasinvestigated．ThedopedPANlwerecharacterizedbvTGFT-1R，UV二VISand1H—NMReta1．PANI／PVCcompositeswerepreparedbyin-stiupolymerization，thecomp