基于导电聚苯胺制备的防静电材料及其性能研究

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近年来,随着高新技术的发展和高分子材料的广泛应用,静电问题越来越引起人们的重视,防静电复合材料的开发也越来越受关注。防静电涂料的种类较多,且各有优缺点。在传统导电涂料中,一般添加无机导电物质来降低高分子材料的表面电阻。然而,无机导电填料与聚合物基体的相容性差,导致涂膜性能不稳定,使得导电涂料的发展受到一定的限制。而聚苯胺具有原材料成本低廉、合成方法简单、具有较高的电导率并且在空气中有良好的稳定性等特点,已被公认是一种最有实际应用前景的导电高分子材料,成为当今研究和开发的热点。   本论文主要是关于基于导电聚苯胺制备的防静电材料及其性能的研究。   首先,采用化学氧化法制备聚苯胺,考察了氧化剂、盐酸浓度、反应时间等对聚苯胺结构性能的影响。研究结果表明:在过硫酸铵/苯胺的摩尔比为0.5,盐酸浓度为2mol/L的条件下,反应5h,所合成的聚苯胺电阻率为0.12Ω·cm。   其次,采用化学氧化法制备聚苯胺/木质素磺酸钠复合材料,考察了反应温度、反应时间、氧化剂浓度、盐酸浓度等条件对聚苯胺/木质素磺酸钠复合材料结构性能的影响。结果表明:在10%木质素磺酸钠溶液用量为30ml、过硫酸铵/苯胺的摩尔比为0.4、盐酸浓度为1mol/L、反应温度为20℃条件下,持续反应5h,制得的聚苯胺/木质素磺酸钠复合材料的电阻率为1.67×103Ω·cm。   最后,采用化学氧化法和共混法制备聚苯胺环氧树脂类防静电复合涂料。采用化学氧化法制备聚苯胺/环氧树脂防静电涂料。在室温条件下,苯胺与环氧树脂的质量比为0.3,盐酸浓度为2mol/L,氧化剂与苯胺的摩尔比为0.5时,制得的聚苯胺/环氧树脂防静电涂料的表面电阻为4.1×107Ω,满足了防静电的要求。采用共混法制备聚苯胺/环氧树脂防静电涂料,当聚苯胺的加入量(聚苯胺与环氧树脂的质量比)为10%时,制得的聚苯胺/环氧树脂防静电涂料表面电阻为8.3×107Ω,也满足了防静电的要求。
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