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时间:2019-03-08
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1、分类号:TQ324.8密级:内部单位代码:10152学号:200223大连轻工业学院硕士学位论文中文题目:导电高聚物的合成及性能研究英文题目:ResearchonSynthesisandPropertiesofConductingPolymers分院(所):学科、专业:研究生:指导教师:化工材料学院材料学郭震刘俊龙教授2005年4月捕要摘要聚苯胺以其结构多样化、环境稳定性好、耐氧化性以及原料价廉易锝、制备方法简单等特点,在导电高分子研究领域备受关注。但是聚苯胺的共轭刚性链结构,使其几乎不溶于任何溶剂。因此,制各可溶性聚苯胺具有重大的意义。在本论文中,采用原位聚合法制备
2、了聚苯胺,聚甲基丙烯酸甲酯复合物,较系统地研究了过硫酸铵与苯胺的摩尔比、甲基丙烯酸甲酯与苯胺的摩尔比、过硫酸铵的滴加时阀、反应温度、加料方式阻及反应时间对复合物性能的影响。通过一系列的探讨,得到如下最佳合成工艺条件:过硫酸铵与苯胺的摩尔比为1:1,甲基丙烯酸甲酯与苯胺的摩尔比为2:l,过硫酸铵的滴加时间为20min,反应温度为30。C,采用将基体和氧化;f
3、f分别加入苯胺的酸性溶液中,反应时间为5h。在此工艺条件下,电导率最高为5.58xio-3S/czn。采用原位聚合法制备了聚苯胺,席夫碱复合物(席夫碱是通过乙二胺和水褥蘸合成的),研究了苯胺用量对复合物性能和产率的
4、影响。研究表明;室温下,僚持席夫碱质量和盐酸浓度不变的情况下,当苯胺为4.0ml,过硫酸铵为10.09时,复合物的电导率最高可达到2.05×io+S/cm。通过原位聚合法,室温下使苯胺在金属氧化物(Ti02、A1203、MnCh)表面发生聚合制备了聚苯胺,金属氧化物导电复合材料。保持金属氧化物质量和盐酸浓度不变的情况下,苯胺为3.0mI,过硫酸铵为7.539时,复合材料的电导率较Pan(9,21x10。6S/cm)提高了l~4个数量级。另外,苯胺在金属氧化徒表面聚合时,降低了Ti02和A1203的吸水率,但是Mn02的吸水率反而提高。聚苯胺,二蠛化钛复合材料的吸水率比
5、二氧化钛下降了9%;聚苯胺仨氧化铝复合材料的吸水率沈三氧化铝下降了29%;聚苯胺/二氧化锰复合材料比二氧化锰提高了22%。以过硫酸铵作为氧化剂,采用原位化学氧化聚合法制备了聚N.甲基苯胺均聚物以及苯胺与N.甲基苯胺的共聚物。较系统地研究了氧化剂的用量、盐酸浓度、反应温度、聚合时间等对均聚物和共聚物性能以及产率的影响。研究表明:对于制备聚N-甲基苯胺而言,过硫酸铵与N一甲纂苯胺的摩尔比为l:2,盐酸的浓度为2.0mol/L,反应温度为20"C,聚合时间5h,为最佳合成工艺条件,在此工艺条件下,聚合物的电导率最高可达到8.63xi04S/era。然而对于共聚物来说,苯胺与
6、N一甲基苯胺的摩尔比为2:3,过硫酸摘要铵与N-甲基苯胺的摩尔比为1:1,盐酸的浓度为2.Omol/L,反应温度为20"C,聚合时间为5h,为最佳工艺条件。在此工艺条件下,共聚物电导率最高可达到7.90X104S/cm。在以上最佳合成工艺条件下聚合物的溶懈性能有了明显改善。它们在N,N.:甲基甲酰胺和甲酰胺中都能溶解。而且象聚N.甲基苯胺和苯胺与N.甲基苯胺的共聚物在二甲基亚砜中都易溶。关键词:聚苯胺,导电性,聚苯胺衍生物,溶解性,原位聚食方法,吸水性能IlAbstractPeoplepaidimportantattentiontopolyanilinebecause
7、ofitsdiversificationconfiguration,itsgoodenvironmentstability,itsgoodresistantoxidation,itscheapandeasyobtainment,itssimplepreparationandSOon.Butpolymfilineseldomdissolvedanysolventsbecauseofitsconjugateandrigidstructure.Soitisverysignificationforpreparingsolubilitypolyaniline.Inthispap
8、erpolylaniline/poly(methylmethaacrylate)waspreparedbyin-situpolymerization.Effectsofthemolarratioofammoniumperoxydisulfateandaniline,themolarratioofmethylmethaacavlateandaniline,drippingtimeofammoniumperoxydisulfate,reactivetemperature,addingmaterialsmethodandreactivetimeoncapa
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