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本文简要介绍了聚苯胺及其复合材料的结构、性质及国内外研究现状,通过不同的制备方法得到聚苯胺及其复合材料,采用有效的改性方法改善聚苯胺及其复合材料的结构,从而提高其各方面性能,尤其是导电性能。本文将电导率较低的本征态聚苯胺,以对甲苯磺酸作为掺杂剂对其进行质子酸掺杂处理,得到掺杂态聚苯胺,进而提高它的导电率;制备不同聚合方法下的本征态聚苯胺和掺杂态聚苯胺,找到最佳制备方法;又以酸化纤维素作为复合物制备几种聚苯胺/酸化纤维素复合材料,使其兼具酸化纤维素基体良好的力学性能,易加工等特点以及聚苯胺的导电性;为了防止聚苯胺在聚合时发生团聚现象,以及进一步提高聚苯胺/酸化纤维素复合材料的导电性,本文探索性的向体系中引入丙烯酸,即用酸化纤维素接枝丙烯酸,并使苯胺在此过程中发生聚合,制备新型的复合材料:聚苯胺/丙烯酸/酸化纤维素复合材料,并对所制备的聚苯胺及其复合材料进行导电性研究和结构及结晶性能的分析。本文将各组实验制备的聚苯胺及其复合材料经压片后采用RTS-8型四探针仪对聚苯胺及其复合材料的导电性进行测定,并对导电性进行比较;用X射线衍射仪(XRD)测定聚苯胺及其复合材料的结晶度,并研究其对材料导电性的影响;用傅立叶红外光谱(FTIR)研究了聚苯胺及其复合材料的结构,探讨其电导率不同的原因。从实验结果得知,1、无论是溶液聚合法还是乳液聚合法制备本征态聚苯胺电导率都极低,几乎没有导电性;但以对甲苯磺酸作为掺杂剂制备得到掺杂态聚苯胺,导电性都有了明显改善,电导率都提高了近2个数量级。采用不同的聚合方法制备本征态聚苯胺和掺杂态聚苯胺,其电导率有一定的差别,相对来说,无论是本征态还是掺杂态,溶液聚合法制备聚苯胺的导电性要略高于乳液聚合法制备聚苯胺的导电性。2、对于本征态聚苯胺,经酸化纤维素复合制成本征态聚苯胺/酸化纤维素复合材料,本征态聚苯胺在酸化纤维素表面发生聚合反应,并未与酸化纤维素发生化学反应,减少了聚苯胺自身聚合时的团聚现象,使其导电通路更通畅,导电性更好,其电导率较溶液聚合法制备本征态聚苯胺导电率提高了约4.3倍。而采用接枝的方法,以丙烯酸为接枝物,使聚苯胺与酸化纤维进行复合,制成本征态聚苯胺/丙烯酸/酸化纤维素复合材料,其电导率较溶液聚合法制备掺杂态聚苯胺并没有得到提高,反而降低了。3、对于掺杂态聚苯胺,经酸化纤维素复合制成掺杂态聚苯胺/酸化纤维素复合材料,其分子结晶度下降,没有产生新的官能团,聚苯胺在酸化纤维素表面发生复合,聚苯胺分子链的有序性提高,大大减弱了聚苯胺自身聚合时的团聚现象,增大了共轭体系,使自由电子呈现出较好的离异性能,但因纤维素的加入,使聚苯胺的掺杂效果变差,从而使导电性总体呈现出较差的效果,导电率较溶液聚合法制备掺杂态聚苯胺导电率降低了1个数量级以上。当用接枝的方法,以丙烯酸为接枝物,使掺杂态聚苯胺与酸化纤维进行复合,制成掺杂态聚苯胺/丙烯酸/酸化纤维素复合材料,分子结晶度下降,其电导率降得更低,导电性更差。因此,提高聚苯胺的导电性能,可以通过掺杂剂掺杂,或通过酸化纤维素复合制备酸化纤维素/本征态聚苯胺复合材料,但不可二者兼之;此外,通过溶液聚合法也可有效提高聚苯胺的导电性;但通过接枝的方法,以丙烯酸为接枝物,制备本征态聚苯胺/丙烯酸/酸化纤维素复合材料和掺杂态聚苯胺/丙烯酸/酸化纤维素复合材料,导电率都极低,几乎不导电,所以,接枝并不能提高聚苯胺的电导率。