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在众多的导电高分子中,聚苯胺由其原料廉价易得、合成简便、独特的掺杂机制和优良的理化性能等优点在金属防腐蚀、重金属离子吸附、微电子器件和电磁屏蔽等领域具有广阔的应用前景。但聚苯胺由于自身的刚性主链结构使其难溶难熔,致使综合力学性能较差,增加了聚苯胺的加工难度,这些缺点严重阻碍了聚苯胺的大规模应用。因此,如何提高导电聚苯胺的加工性能成为当前的研究重点。 目前来说,主要有两种提高聚苯胺加工性能的方法:一种是制备聚苯胺系列的衍生物或苯胺与其衍生物的共聚物;另一种就是制备具有微/纳米结构的聚苯胺及其复合材料,该方法不仅可以提高聚苯胺的溶解性能还可以使其具有更加优异的光、电、磁等方面的功能。基于上述两种方法,本文制备了苯胺-对苯二胺共聚物,并将其与两单体均聚物的结构和性能进行了比较;发展了一种可以批量制备形貌可控、粒度单分散聚苯胺衍生物微/纳米结构的简便方法,并对其生长机理进行了探讨。主要结果如下: (1)以盐酸为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,采用溶液聚合的方法成功制备了苯胺-对苯二胺共聚物、聚苯胺和聚对苯二胺,并对其进行了相应的性能表征。结果表明,三种聚合物中,聚苯胺具有最高的电导率和热稳定性;苯胺-对苯二胺的共聚物具有最好的溶解性能;聚对苯二胺具有最高的结晶性;三种聚合物均呈现出颗粒状形貌。这些都充分表明聚合物的分子结构及相互间的作用力对聚合物的性能具有显著的影响。 (2)以甘氨酸为掺杂剂,在室温下采用溶液聚合的方法成功制备了直径约为400 nm的单分散聚邻苯二胺亚微米球。对亚微米球的形成机理进行了探讨,研究发现,反应初期,以邻苯二胺阳离子胶束为模板生成聚邻苯二胺纳米球,随着反应时间的延长,上述纳米球自组装形成亚微米球。 (3)以盐酸为掺杂剂,采用溶液聚合的方法成功制备了聚对苯二胺纳米片。并对其生长机理进行了探讨,研究发现,n(HCl)∶n(p-PDA)比例对产物形貌具有重要影响,当n(HCl)∶n(p-PDA)=0.8时所得聚对苯二胺纳米片的形成几率最高;不同盐酸浓度时,对苯二胺阳离子胶束的生长方式不同,从而产生不同形貌的聚对苯二胺。 (4)以对甲苯磺酸为掺杂剂,采用溶液聚合的方法成功制备了形貌可控的聚对苯二胺。对其形成机理的研究发现,由于对甲苯磺酸的双亲性,溶液中会同时存在对甲苯磺酸胶束和对苯二胺阳离子胶束,不同n(p-TSA)∶n(p-PDA)比例下,两种胶束的形成几率不同,因此,n(p-TSA)∶n(p-PDA)比例对产物的形貌有显著的影响,较低的比例下,产物倾向于形成纳米片结构。