聚苯胺溶致液晶的结构与性能研究.pdfVIP

维普资讯 Vol15 高分子材料科学与工程 No．3 l999年 5月 POL~M．ERMATERIAISSCIENCEANT)日 1NⅡ IN0 Ⅳ v 1999 聚苯胺溶致液晶的孳与性能研究 f．1／ V 。 一 t华南理工大学材料中心广州蔫i0炯641 c∈。 ／ ， s ) 1 ， ．厶 ^。／r|， 摘要 研 究了十二烷基苯磺酸热砬应掺杂聚苯胺溶于问甲酚 中形成的液晶溶液 ．椽讨 了在外界力场和电场作用下． 此液晶溶液的流变性和导电性醢溶液班度和温度变化的规律 }并采用偏光显擞镜技术和 x射线衍射分析等方法叶 聚苯胺液晶相的结构进行研究。结果表明，十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺 ／阐甲醉溶致穗晶为二维有序的近 晶相层状 站构 ，液晶相 的产生健溶液的剪切粘度和导电车在相转变点赴发生突变 关键词 聚苯胺 ．十二烷基苯磺醺 ．掺杂 ．溶豉液晶 ，织掏 ●_ ·——— 法羊 ，鼍 {；， 采用具有 “增塑作用”的大分子功能质子酸 (如 子中反应 30min，得到掺杂聚苯胺PAN—DBsA【 樟脑磺酸、十二烷基苯磺酸、甲基苯磺酸等)对聚苯 1．2 测试 胺掺杂，可获得在较大的浓度范围内溶于多种有机 1．2．1 粘度的测量 ：将 PAN一DtKSA溶于问甲酚中， 溶剂的掺杂态聚苯胺 。。。。。这些导电聚苯胺溶液在 配制为一系列不同浓度的溶液，用国产 NDJ一1型旋 一 定的条件下可以形成溶致液 晶，YongCao和 P． 转粘度计测其粘度。 Smith等 人研究了樟脑磺酸掺杂聚苯胺溶于间甲酚 1．2．2 导 电率的测量；用 DDS-ⅡC型 电导仪测量 中形成的溶致液晶，推测其各向异性是 由聚苯胺刚 上述溶液的导电率。 性捧状分子的平行取 向造成的，在临界浓度 以上进 1．2．3 偏 光 显微 镜观 察：将不 同浓度 的 PAN 行剪切可在偏光显微镜下观察到条带织构nJ。然而 Dt~A／间甲酚溶液涂片制成厚度均匀的液膜，密封 至今人们对掺杂分子(如樟脑磺酸)在液晶相 中的作 静置 24h后．在国产XPT1型偏光显微镜上观察其 用和排列方式，以及聚苯胺 液晶溶液 的结构与性能 光学织构 。 还无明确的认识 ，我们认为这些问题值得深入研究， 1．2．4 X射线衍射分析：采用 日本理学 DMAX1200 对于提高聚苯胺的加工性和完善导电高分子液晶溶 型X射线衍射仪研究上述溶液的液晶结构，测试条 液的理论研究具有重要的意义 为此 ，本工作制各了 件为射线源：CuKa，石墨单色滤波，管 电压：30kV， 十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺 ／间甲酚溶致液晶溶液 ， 管电流：30mA。 研究丁液晶溶液的粘度与导电率随溶液浓度和温度 变化的规律；并采用偏光显微镜技术和X射线衍射 2 结果与讨论 分析对聚苯胺液晶的分子排列和结构进行了探讨 2．1 聚苯胺液晶溶液的剪切粘度 热反应掺杂的PAN—DBsA溶于间 甲酚后形成 1 实验部分 深绿色均匀溶液，当其浓度达到 13．j (质量)时， 1．1 聚苯胺 (PAN)的台成与掺杂 溶液中有各向异性相出现，这种导电高分子溶致液 将适量苯胺和十二烷基苯磺酸 (DBSA)加入二 晶溶液在剪切力场、电场等外界因素作用下易发生 甲苯溶液中混合均匀，放人冰水浴中，边搅拌边滴加 结构重排而取 向，可能导致其流变性和