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聚苯胺(PANI)因具有结构多样性、独特掺杂机制和较好的环境稳定性等诸多优异特性而成为研究热点,被认为是最具有应用前景的导电聚合物之一。虽然对聚苯胺结构与性能的研究在不断深入,然而分子刚性大、难溶、难熔、成型困难等可加工性较差的缺点仍是制约其广泛应用的主要原因。将聚苯胺与其它传统材料(塑料、橡胶和纤维等)结合制备复合材料是解决其加工性能差问题的主要方法之一,同时利用聚苯胺特殊性能赋予传统材料新的功能,为拓宽了二者的应用领域提供了重要途径。将聚苯胺及其复合物与传统纤维材料的性能结合在新型功能纺织品的开发中发挥着重要的作用。本论文以在纤维基体表面原位成膜为出发点,探讨了苯胺在纤维上的吸附热力学与动力学行为,探讨了原位聚合法制备纤维基PANI膜的机理,并优化成膜工艺(如单体浓度、吸附时间、吸附温度、单体溶液pH、氧化剂浓度与单体浓度之比、质子酸浓度与氧化剂浓度之比、氧化液温度和浸液时间等),确定了获得均匀大面积沉积PANI膜的制备条件。采用水热生长-原位聚合方法,首先在纤维基体上生长一层有序排列纳米氧化锌(ZnO)无机膜,再吸附苯胺实现原位聚合以制备纤维基PANI/ZnO膜。探讨了纳米晶种层形成的热处理温度、晶体水热生长的锌盐浓度以及晶体水热生长时间等对ZnO纳米棒阵列制备的影响,确定了纤维基无机膜上原位聚合PANI膜的条件(单体浓度、吸附时间、吸附温度和氧化剂与单体浓度比)。研究了苯胺在纤维基ZnO无机膜上的吸附行为。结果表明,无机膜中的ZnO与PANI高分子链中的N-H基团发生了作用,在无机膜骨架作用下沉积的聚苯胺分子链有序性提高,纳米ZnO的晶型结构在沉积聚合膜后没有发生明显改变。PANI/ZnO复合膜能赋予纤维基体比单一膜更好的抗静电性能与防紫外性能。采用原位聚合-无电沉积方法,在原位聚合PANI膜的纤维基体上通过无钯活化方式无电沉积金属铜。通过比较PANI膜在敏化-活化处理前后表面组成、结构与形貌的变化,探讨了其在无电沉积铜过程中的主要作用。探讨了聚苯胺膜原位聚合的氧化剂与单体浓度比、主盐浓度、还原剂浓度、络合剂浓度、添加剂浓度、溶液pH值以及反应温度对Cu沉积速率和复合膜方阻的影响,确定了制备PANI/Cu复合膜的无电沉积条件。结果表明,PANI膜的粗糙结构促使金属粒子的生长空间受到限制而易形成小尺寸粒子,超声波强化了溶液的搅拌作用,对表面细致晶粒的形成与均匀分散起到了重要作用。PANI/Cu复合膜的结合性能与耐腐蚀性能均明显优于单一膜样品。采用原位聚合-电沉积方法在原位聚合PANI膜的纤维基体上恒电流电沉积金属铜。采用循环伏安法、线性扫描伏安法和计时电位法等方法分析了纤维基PANI膜在电沉积溶液中的电化学行为。结果表明,在恒电位扫描过程中,出现一对阴极与阳极电流峰,分别对应Cu的析出与溶解反应;主盐浓度对电沉积过程极化影响较大;电流密度为60和80mA/cm2,E-t曲线表现出金属成核生长的E-t曲线典型特征。探讨了恒电流方式电沉积Cu的主要影响因素(主盐浓度、导电盐浓度、络合剂浓度、电流密度和溶液pH值等)对金属沉积速率和复合膜方阻的影响。确定了恒电流方式制备PANI/Cu复合膜的合适条件:主盐浓度为0.8mol/L;导电盐(Na2S04)浓度为0.4mol/L:络合剂(C6H5Na3O7)浓度为0.06mol/L;电流密度在60-80mA/cm2;溶液pH值在3~4之间为宣。结果表明,当电流密度为60和80mA/cm2,Cu的生长表现出与PANI聚合物相互交错的层状结构,且表面Cu元素与C元素含量比相对较高;原位聚合-电沉积方法制备的纤维基PANI/Cu复合膜中PANI主要以还原态形式存在,其结构中N与金属离子Cu之间形成了较强的化学键。