聚苯胺蒙脱土纳米复合材料的研究.pdfVIP

聚苯胺/蒙脱土纳米复合材料的制备 1 2 魏秀菊 ，杨秀军 1 中国矿业大学化环学院，北京（100083 ） 2 烟台安德利果胶有限公司，山东烟台（264100 ） E-mail: weixiuju0326@163.com 摘 要：聚苯胺具有良好的电导率和在空气中的化学稳定性，它除具有其它芳杂环导电聚合 物所共有的性能外还具有独特的掺杂现象。并且由于聚苯胺原料便宜，合成简单，从而具有 极大的应用潜力受到越来越多的重视。本文首先用离子交换的方法把苯胺成功地交换到了经 过了钠基蒙脱土层间，然后又用过硫酸铵为引发剂引发苯胺在蒙脱土层间的聚合。这种聚和 方法是原位聚合，所谓原位聚合是将苯胺单体吸附在其它基材上，通过引发基体表面上的苯 胺单体聚合，从而获得PANI 包覆基材的功能性复合材料。本文是以樟脑磺酸为掺杂剂，以 过硫酸铵为引发剂合成聚苯胺/ 蒙脱土纳米复合材料的，苯胺之所以用樟脑磺酸进行掺杂是 为了提高它的电导率。然后又以聚苯胺/ 蒙脱土纳米复合材料为原料，与PVC 进行了混炼。 还对合成的聚苯胺/ 蒙脱土纳米复合材料进行了一系列的分析和表征。如：红外光谱分析、X 射线衍射分析、电导率测试。 关键词：聚苯胺，蒙脱土，插层 1. 文献综述 1. 1 前言 塑料制品以及皮革等由于在干燥的空气中摩擦容易产生静电荷。化纤衣服或者皮革等如 果没有经过抗静电处理，将因为静电造成的吸力、斥力、电击、放电现象，给加工和生产带 来很大危害，同时严重影响使用寿命。同样在日常生活中由于衣着带静电，常常产生令人烦 恼的电击和放电现象，使人感觉很不舒服。感光胶片上如果没有抗静电处理直接风干，结果 更危险：胶片静电积累后在适当条件下放电产生电火花，它足以使胶片在使用前被曝光而导 致报废。许多物体，如气体、液体和粉体以及天然或者合成高分子材料，因摩擦而带有静电， 若没有有效的泄漏通道，静电积累将会发生静电引力(或者斥力) 、电击或火花放电现象，这 [1,2] 在易燃易爆物质环境条件下，将酿成巨大灾害 。 为了在实际应用中避免静电效应的发生，大部分绝缘体包括塑料和皮革制品，有必要进 行抗静电处理，以提高它们的导电性能，从而使产生的静电荷能够以平和的方式得以消除或 者根本不产生。 1. 2 导电高分子型抗静电剂的原理及研究现状 1.2.1 导电高分子型抗静电剂的原理 导电高分子指的是具有共轭 π键长链结构的高分子，经过化学或电化学掺杂后形成的材 料[3] 。掺杂为物理术语，化学术语是氧化或还原，即从共轭π键链上迁出或迁入电子，从而 形成自由基离子(物理术语为单极化子)或双离子(物理术语为双极化子)( 图 1)，因此，导电高 分子结构中除了具有高分子主链特征之外，还含有对阴离子( ｐ型掺杂)或对阳离子( ｎ型掺 杂) 。 -1- 图 1 以聚噻吩为例导电高分子导电机理示意图 Fig1 the thiophen as the example electric conduction high polymer electric conduction 图2 目前主要研究的导电高分子结构示意图 Fig 2 at present mainly studies electric conduction high score substructure 1.2.2 导电高分子型抗静电剂的研究现状 导电高分子指的是具有共轭 π键长链结构的高分子，经过化学或电化学掺杂后形成的材 料[4,5] 。导电高分子材料除了具有高分子的丰富结构、可加工、比重轻等特点之外，还