梳型PEG-g-PAn共聚物的合成、表征与性能

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本文在设计并合成两种含聚氧乙烯取代基的苯胺衍生物——间苯二氨基甲酰己二氨基甲酸聚氧乙烯乙酸酯(MPAE)和3-聚氧化乙烯单甲醚基苯胺(PEAB)的基础上,采用化学氧化法将它们与苯胺进行共聚,制备出了聚氧乙烯接枝聚苯胺的梳型共聚物。分别探讨了苯胺衍生物以及共聚物的合成工艺条件,并用FTIR、UV-Vis吸收光谱、元素分析和TEM等表征了合成产物的结构,较为详细地研究了共聚物的热稳定性、溶解及成膜性和导电性等,及其与组成、结构之间的关系。 结果表明,当衍生物MPAE和PEAB的摩尔投料量由10%增至100%时,共聚物产率则分别由28%和37%降至几乎为零。共聚物中的EO单元含量随着苯胺衍生物摩尔投料量的增加而增大,而共聚物的特性粘数则随之减小;在摩尔投料比相同的情况下,An-co-PEAB体系的共聚物EO单元含量高于An-co-MPAE体系。与聚苯胺相比,在共聚物的UV-Vis吸收光谱中,原来320nm处的苯环吸收峰出现了蓝移,其蓝移程度随着共聚物EO单元含量的增大而加剧,且Poly(An-co-MPAE)较Poly(An-co-PEAB)发生更大的蓝移。PEG-g-PAn共聚物存在着微观相分离,并且当共聚物中的EO单元的摩尔含量增至52.16%时,PEO微区则从相畴界面规则、尺寸分布较均匀的球形结构变成连续的网络结构。 共聚物在NMP、DMF、DMSO等强极性有机溶剂中具有较好的溶解及成膜性能,较之聚苯胺有很大提高;共聚物Poly(An-co-PEAB)在有机溶剂中的溶解性能优于相同摩尔配比的Poly(An-co-MPAE)。共聚物的热稳定性明显低于聚苯胺,其热分解起始温度降至300℃左右,且随着EO单元含量的增大而呈现出逐渐下降的趋势;武汉理工大学硕士论文材料学200()柳娜Poly(An-co一M队E)的热稳定性略高于相同摩尔配比的Poly(An一co一PEAB)。在掺杂条件相同、Eo单元含量相近的情况下,Poly(An一co一PEAB)体系的室温离子、电子以及混合导电率均高于Poly(An一co一MpAE)。经盐酸掺杂的共聚物的电子导电率均低于队n,且随着共聚物EO单元含量的增大而逐渐降低;共聚物/LiclO;络合物的离子导电率随温度的变化关系能较好地符合Arrhenius公式,且当共聚物中EO单元的含量一定,共聚物几iclO4络合物的室温导电率在【Li+1/[ E01二0.10时出现最大值:共聚物用CULIC10;络合物的混合导电率介于相应的离子导电率和电子导电率之间,EO单元含量为52.16%的共聚物经Hel与Lielo;掺杂([Li+]/[Eo]=0.10)后,其混合导电率达到4.45 x10一25/em。
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