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《导电高分子材料聚苯胺及其开发前景.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第10卷第1期材料开发与应用1995年2月新材料新工艺导电高分子材料聚苯胺及其开发前景洛阳船舶材料研究所孙祖信彭志强摘要就导电高分子材料聚苯胺的电化学聚合、化学合成、聚合物结构、聚合物的特性及其应用等予、。;以综述结合科研实践提出了聚苯胺在防腐防污领域中的开发前景:导关键词电聚合物聚苯胺防污涂料AeonduetivehighPolymer一PolyPhenylamineanditsfutureShunZuxinPenZhiqianguoyangShiPaterialResearehInstitute(LM)straet:Areveora
2、eonuetiveaerooeeuarateria,asresetsoseleetroehe-Abiwfdmmllmlpefitmierzaon,,ons,.CalPolymitisynthesisstruetureandfeatur既aswellasaPPlieati15givenBasedontheseentifieeorts,theProsetsorthedeveoPrnentsoolyPhenylaneinteanti-iffpeflfPmiheorrosiveandantifoulingfieldsaredeseribed.K
3、eywords:ConduetivePolymerPolyPhenylamineAntifoulingeoating性能,较高的电导率,对氧及水的稳定性好及1前言原料易得、合成方法简便等特点。美、日、法,等国家投入大量的技术力量和资金将其列自1976年美国宾夕法尼亚大学的一个。为本世纪末的重点研究课题特别是自1987研究小组第一次发现了有机聚合物掺杂年用聚苯胺为电极制成的钮扣式二次电池作—,后聚乙炔具有类似金属的导电性以来团人一,为〔2商品投放市场以来聚苯胺已很快成为,们对导电聚合物的研究产生了浓厚的兴趣。、、、导电高分子领域的研究热点
4、我国从1985年先后发现了聚对苯聚苯硫醚聚毗咯聚嚓,,起开展了聚苯胺的研究在聚苯胺的导电性吩及聚苯胺等并在导电聚合物的基础研究。和应用研究方面取得了很大进展。聚苯胺除研究方面取得了重大突破我们从1991年开,具有其它芳杂环导电聚合物所共有的性质始进行导电高分子材料防污涂料的研究也,,。外还具有独特的掺杂现象良好的电化学取得了一些进展·20·导电高分子材料聚苯胺及其开发前景孙祖信彭志强—描法、恒电位法或恒电流法等,在阳极上可得2聚苯胺的制备及其结构到结构致密的聚苯胺膜。2.2聚苯胺的化学聚合,,以苯胺单体为原料用化学氧化剂氧化在一定的介质
5、条件下选用合适的氧化,,、、、或电化学的阳极氧化法均可使苯胺发生氧剂如过氧化氢过硫酸铰重铬酸盐过氯酸化聚。,。合反应而制得聚苯胺盐等在常温下即可氧化聚合得到聚苯胺.21苯胺的电化学聚合由电化学或化学聚合得到的聚苯胺,随苯胺的电化学聚合是在含有一定浓度苯,着反应条件的不同其结构及性能均有很大,,。:胺的电解质溶液中用铂片作阳极控制一定差异聚苯胺的结构主要有以下几种,的阳极电位和阳极电流密度采用动电位扫、一一一一一一一公犷公凳公星含笋:一一一、一一、一一县年必¹替笋、一、一一刃一一、公价一,替»,,常温下的聚苯胺是一种半导体材料其用HCI作
6、掺杂剂以过硫酸钱为氧化剂在’35,电导率约为10/cm只有经质子酸掺杂常温下制得的聚苯胺盐其电导率达到,,一10‘S5,:后其电导率才进入金属区达/cm以10/cm掺杂的最佳工艺条件如下上[3二。盐酸2:l/苯胺(物质量之比)一2.3过硫酸按/苯胺1.8:l聚苯胺的质子酸掺杂(物质量之比)~,聚苯胺掺杂~0.3M反应时间与大部分导电聚合物不同苯胺浓度一6h,,时其本身不发生氧化还原反应而是通过简反应温度为常温所得聚苯:胺盐结构为单的酸碱中和反应完成。运用正交试验方法,千《一一一、一-研一NH玉公公»替H七-HCI.24,磺化聚苯胺态稳定
7、在尸万一l一7范围内其电导率保持质子酸掺杂后的聚苯胺盐在弱酸性或碱不变。在一定介质环境下选用合适的催化剂,。,一性环境下其电导率很快降低而磺化聚苯10’磺化制得磺化态聚苯胺其电导率达,s。:胺则将掺杂剂直接结合在苯胺主链上掺杂/cm磺化聚苯胺的结构如下_’二N一厂诀v一、入:、一/一__厂一浪“’门“一-‘’一下一尸~丫~的导电性及电化学丫性能。3聚苯胺的性能及开发前景聚苯胺的电导率对电位的大小十分敏感匡,当作用在聚苯胺的电势约为0.4v(相〔‘二,、聚苯胺有许多优异的性能如导电性,,对SCE下同)时其电导率最大;电势大于、、、氧化还
8、原性能催化性能电致变色行为质0.7v或小于一0.Zv时,电导率下降6个数,子交换性质及光电性质等而最重要的是它量级。利用这一特性,以聚苯胺为基体制成二·21·第10卷第1期材料开发与应用1995年2月极管、