聚苯胺%2f聚氨酯复合导电涂层制备和性能的研究

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1、中文摘要摘要许多国家近年来都积极致力于研发环境友好型涂料来取代有毒涂料，水性导电高分子涂料作为新型涂料因其无毒、无污染而备受关注。本文的研究工作就是为开发水性导电防腐防污涂料提供科学和实验基础，其关键是研制出导电性好的导电聚合物并解决其在成膜物中分散性差的问题。本论文工作从制备盐酸掺杂态聚苯胺出发，通过对化学氧化法合成的掺杂态聚苯胺的研究，找到制备出高品质聚苯胺的最佳合成工艺条件，并研究原位聚合法合成的聚苯胺／碳纳米管复合材料的性能。主要实验结果如下：(1)随An：APS增大，PANI平均粒径、产率呈下

2、降趋势，苯胺单体浓度与An：APS对产物产率的影响结果基本相同。低温利于获得掺杂状态良好的产物，而且，随着体系酸浓度增大，聚苯胺掺杂状态较好。HCI浓度lmol‘L～，苯胺单体浓度O．3．0．4mol。L一，An：APS在O．8。0．9在13。C反应时聚苯胺产物综合性能较好。(2)聚苯胺／碳纳米管复合材料中的聚苯胺为盐酸掺杂的翠绿亚胺态，结构规整度较纯的盐酸掺杂态聚苯胺明显提高，聚苯胺和碳纳米管复合状况良好，且其结构都没有改变。(3)添加碳纳米管／聚苯胺复合材料及聚苯胺导电粉体后的涂层，耐冲击性很好，导

3、电性能得到改善，但涂层的附着力及表面形貌不理想。(4)无论添加何种导电粉体(聚苯胺／碳纳米管、聚苯胺)，其电流都较普通导电涂层高。综合交流电化学阻抗及极化曲线结果得出，聚苯胺／碳纳米管添加量为1．0％，聚苯胺添加量为0．6％的涂层具有一定导电性能的同时，还具有较好的防腐性能。关键词：聚苯胺；聚氨酯；导电涂层；PANI／CNTs复合材料；电化学性能英文摘要ABSTRACTResearchersinmanycountriesdevotedthemselvestothestudyofenvironmentfr

4、iendlycoatingsinordertoreplacetoxiccoatings．Waterborneconductivepolymercoatingshaveattractedmuchattentionbecauseofitsnon-toxic，non—pollution．Theworkistoprovidescientificandexperimentalbasisforwaterborneconductivecoatings．Synthesizingofconductivepolymerwi

5、tllllighconductivityanddispersingwellinmatrixresinarethekeyofthework．Inthispaper，HCldoppedPANlwassynthesizedviachemicaloxidativepolymerization，searchedtheoptimumconditions，andthenstudiedpropertiesofCNT／PANIcompositespreparedbyin—situpolymerizaton．Themain

6、resultsaresummarizedasfollows：(1)W曲An：APS’Sincresing，grainsizeandproductiverateofPANIdecreases．PANIsynthesized诹tlldifferemtAn：APSand【An】performssimilar．ThebetterPANIdoppedwimwhenthetemperatureislowerandacidconcentrationishigher．Theoptimumconditionsofsynt

7、hesizingPANIis1mol’L～HCl，13"C，【An]=0．3-0．4mol～L-，an：APS=0．8--0．9．(2)PolyanilineinPANI／CNTcompositesisemeraldinedoppedbyHCI，PANIandCNTcompoundwell，structureregularityofPANI／CNTimprovedobviously，butremainthesame．(3)Coatingsadded埘thPANIandPANI／CNTperformsgo

8、odimpactresistance，anditsconductiveperformanceisimproved，buttheadhesionandsurfacemo印hologyofthecoatingsisnotideal．(4)Coatingsadded谢tllconductivepowderperformshighercurrentdensitythantheordinaryconductivecoating．Overall，coa