聚苯胺是导电聚合物,在空气中稳定,可以用电化学方法和化学氧化聚合方法合成。化学氧化聚合方法特别重要,因为采用它合成聚苯胺工艺比较灵活、规模较大。苯胺的化学氧化聚合已经进行了大量的研究,通过改变聚合条件,可以合成不同聚合度和用途的聚苯胺,它可以用于电极材料、抗静电、防腐、化学和生物传感微电子电致变色材料。因为磁场为自由基反应提供了一种新手段,所以磁场效应具有技术价值。通过微弱的磁场就能够控制化学动力学,并得到理想的反应速率和过程,而这个反应速率和过程在一般条件下需要很高的化学能才能实现。磁场对化学反应的作用能帮助人们更加合理地认知并解释化学反应机理,同时为人们提供了一种有效控制反应速率和产率的途径。磁场中自由基反应的磁动力学效应,是在对反应中原子核和电子自旋极化的观察和理解的基础上建立起来的。在自由基聚合反应中,自由基决定反应的进程,而外加磁场可影响自由基结构,进而影响到自由基聚合反应,呈现出磁动力学效应。本文探讨了在不同强度磁场作用下,采用微乳液聚合和溶液聚合体系,经化学氧化聚合制备聚苯胺的工艺过程。研究了磁场作用对苯胺聚合反应速度、聚苯胺分子量、电导率、溶解性、防腐性、粒径的影响,并利用红外光谱、紫外-可见光谱、热重分析、X-射线衍射等对聚苯胺的分子结构、热稳定性、微观结构进行了表征。研究结果表明,磁场作用能够加快苯胺聚合反应速度,提高聚苯胺的分子量、电导率、溶解性、防腐性、热稳定性和结晶性,而对聚苯胺基本单元结构没有影响。在所研究的磁场强度范围内,0.4T的磁场对苯胺聚合反应影响最为显著。在0.4T的磁场中研究了氧化剂滴加时间、乳化剂用量、氧化剂用量、质子酸浓度、反应时间对聚苯胺的产率和电导率的影响,并通过正交实验确定了室温下0.4T磁场中微乳液法制备聚苯胺的优化工艺条件为:乳化剂与苯胺质量比为1.0;氧化剂与苯胺摩尔比为0.9;质子酸浓度为0.35mol/L;反应时间为3.5h。