聚苯胺导电复合材料的制备及其性能研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hsb1588
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚苯胺(PANI)是一种导电性能优良的高分子材料,具有原料价格低、合成简单、导电率高、抗氧化性好、环境稳定性好等优点,已在纳米材料、二次电池、抗静电及电磁屏蔽材料等方面获得广泛应用,但是,由于PANI难熔难溶,加工性差,在很大程度上限制了其应用。因此,制备可加工性的PANI导电材料对于提高其应用有非常重要的意义。本文先是通过乳液共聚制备丙烯酸酯共聚物(P(MMA-BA))乳液,研究了影响乳液反应的因素;然后以P(MMA-BA)乳液为基体,采用原位乳液聚合法制备了聚苯胺/丙烯酸酯共聚物(PANI/P(MMA-BA))复合材料,研究了原位乳液反应中反应条件对PANI/P(MMA-BA)电导率的影响;对PANUP(MMA-BA)复合材料的结构、加工等性能进行了研究,并对复合材料在电磁屏蔽和抗静电方面的应用性能进行了研究。   首先以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为单体,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,采用乳液共聚法制备了P(MMA-BA)乳液。研究了引发剂过硫酸铵(APS)、乳化剂SDBS、加料方式、搅拌速度、聚合温度等因素对单体转化率、凝胶率、乳液外观的影响。得出反应最佳条件为:MMA与BA质量比3:1,SDBS为单体的7%,APS为单体的3.5%,反应温度在75℃左右,反应时间5小时。此时单体转化率为96.1%,凝胶率为4.36%,乳白细腻,乳液蓝光明显,稳定性良好。   再以P(MMA-BA)乳液为基体,采用原位乳液聚合法制备PANI/P(MMA-BA)复合材料。研究了乳液PH值、氧化剂用量、苯胺含量、反应温度、反应时间对PANI/P(MMA-BA)复合材料导电性能的影响,得出复合材料电导率最佳反应条件为:PANI在复合材料中质量分数为33.3%,MMA与BA质量比为3:1,APS与苯胺(ANI)摩尔比为1:1.5,PH值为1,反应温度为10℃,反应时间为10h,所得复合材料PANI/P(MMA-BA)的电导率为1.472S.cm-1。   通过差示扫描、扫描电镜、X射线衍射手段研究了PANI/P(MMA-BA)复合材料的玻璃化温度、微观形态、结晶性能,结果表明,PANI/P(MMA-BA)复合材料具有玻璃化温度,复合材料粒子呈纳米尺寸,为纤维状,具有良好的结晶性。对PANI/P(MMA-BA)复合材料的电磁屏蔽性能进行了研究,发现当PANI/P(MMA-BA)中PANI含量为33.3%时,PANI/P(MMA-BA)屏蔽效果平均在21.3dB,最大达到25.3dB。研究了PANI/P(MMA-BA)复合材料抗静电性能,发现复合材料也可用于抗静电方面。   本研究工作的创新之处是将BA和MMA共聚制备乳液并与PANI形成PANI/P(MMA-BA)复合材料。通过改变MMA和BA比例,使PANI/P(MMA-BA)材料具有确定的玻璃化温度,热稳定性提高,改善了PANI的加工性,调节复合材料的力学性能,满足应用时力学性能要求。
其他文献
短路过渡是指焊丝端部的熔滴与熔池短路接触,在强烈的过热和电磁收缩力的作用下,熔滴爆断直接向熔池过渡的过渡形式。作为CO2焊重要的过渡方式之一,它具有高效节能、低氢等优点,
随着工程结构服役时间的延长,需维修的病害混凝土结构将逐渐增多,如何确保修复后的混凝土结构的耐久性成为相关人员面临的重要课题。本文针对既有混凝土结构修补体系涉及的耐
低维功能纳米材料在催化、光电、气敏、磁性以及锂电池等领域有着广泛的应用前景。发展新的合成方法,探索其生长机制,从而获得具有特定尺寸、形貌、维度、单分散性等的纳米材料
AZ31B镁合金因其具有的优良特性被广泛应用于航空航天等国防领域,其和不锈钢等异种材料的连接得到越来越多的重视。开发AZ31B镁合金的连接成为一项必不可少的技术。扩散连接是
近年来迅速发展起来的一种新型光电检测技术一表面等离子体共振(简称SPR)传感技术,因该技术的测量仪器设备简单、灵敏度、稳定性好,表面等离子体共振技术越来越广泛的被应用