水分散型导电聚苯胺的制备及其性能研究.pdfVIP

Vo l. 39 No.3 太原理工大学学报 第 39 卷第3 期 JOURNAL OF TAIYUAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 孔1ay 2008 2008 年 5 月 文章编号:1007-9432(2008)03-0236-05 水分散型导电聚苯胶的 制备及其性能研究 刘成岑，邱丰，梁栋，施凯 (太原理工大学化学化工学院，山西太原 030024) 摘 要2 在非极性有机溶剂-功能质子酸-水三相体系中，以十二屁基苯磺酸(DBSA) 为乳化剂， 十二;民基苯磺酸和盐酸为掺杂剂，过硫酸铁(APS) 为氧化剂，采用乳液聚合法制备水分散型导电 聚苯胶(PAND ，研究了掺杂剂配比、氧化剂量、搅拌时间、反应温度对聚苯膀的电导率和溶解度的 影响。综合考虑电导率和溶解度两者性能，确定最佳反应条件为 z 反应温度 15 .C ，搅拌时间 6 h , 时苯滕) : n(HC l) :n(DBSA) :n(APS) =0.0500 : 0.0900 : 0.0123 : 0.0500 ，此时产物的电导率为 2.964 S/cm，溶解度为 23.99% 。此时的产物在水中有良好的分散性能，能够与水性高分子树脂进 行共混加工。红外光谱表明，掺杂态聚苯膝的特征吸收峰都向低频方向移动，苯酷结构的吸收峰发 生了较大的变化，这说明聚苯膀的掺杂部位发生在苯眼结构上z 紫外光谱表明，代表苯眠上电子跃 迁的峰发生了明显的移动。 关键词z 聚苯胶;电导率z 溶解度;共掺杂 中圄分类号:0631. 23;0632. 7 文献标识码:A 自 1977 年发现聚乙快经掺杂后电导率急剧增 1 实验 加这一事实以来，逐步发现了各种导电高分子材 料[IJ 如聚毗咯、聚喔盼、聚苯胶等。其中，聚苯胶具 1. 1 主要试剂与仪器 苯腊，分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中 有优异的电学和光学性能，且原料价廉易得，合成方 心;二甲苯，分析纯，天津市化学试剂三厂;过硫酸 法简单，掺杂程度可控制，因而成为当前研究的热点 之一〔叫。采用小分子无机酸(如盐酸、硫酸等)进行 镀，分析纯，北京化学试剂厂;盐酸，分析纯，太化集 掺杂后，聚苯胶的电导率达到 5~10 S/cm ，但是由 团公司化学农药厂;十二烧基苯磺酸，工业级，安阳 于掺杂后聚苯肢的分子链之间的相互作用增加，环 市兴亚洗涤用品有限公司。四针探头测试仪， GKDllX1A，成都中西仪器厂;红外光谱仪，FT-IR 境稳定性差，溶解度降低，给聚苯胶的成型加工带来 8400 ，日本岛津;紫外漫反射光谱仪，Cary WinUV 极大的困难;而有机磺酸(如十二烧基苯磺酸、对甲 基苯磺酸等)同时含有极性和非极性基团，不仅能够 300 ，美国 VARIAN 公司。 1. 2 掺杂态栗苯脏的合成 提高聚苯肢的洛解度，环境稳定性也优于小分子无 称取一定量的过硫酸镀溶解于 50 mL 蒸锢水 机酸。