聚苯胺反应性高分子复合物的合成及应用研究.pdfVIP

摘 要 聚苯胺(PANI)由于结构多样化，独特的掺杂性以及优良的防腐性能等特 点，在各个领域都有着广阔的应用前景。但聚苯胺分子链的刚性大、极性大、 综合力学性能差、不溶不熔使其难于加工，这就严重妨碍了它在各个领域的大 规模推广应用。苯胺单体对人体有害，但聚苯胺的毒性却未见报道。 本文以过氧化钨酸一过氧化氢(TAP．H202)为均相催化氧化体系，在水溶 性高分子酸聚丙烯酸(PAA)和丙烯酸．2．丙烯酰胺．2．甲基丙磺酸共聚物 (A～AMPS)的存在下直接合成出掺杂态导电性聚苯胺，反应终了后选用减压 蒸馏法简单地除去反应系统的水及低分子副产物，得到的产物在一些常用的有 机溶剂和水中都有很好的溶解分散性。研究了温度与反应时间对产率以及电导 率的影响；调查了生成的掺杂态聚苯胺微粒子在有机溶剂和水中的溶解性能。 采用了红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜分析、粒度分析等测试手段对掺杂态聚苯 胺进行了结构表征与性能分析。 使用含有氨基的硅烷偶联剂对纳米二氧化硅进行表面修饰，然后再与含有 羧基的甲基丙烯酸甲酯共聚物反应，得到聚合物包覆二氧化硅微粒子。使用 FT-IR及粒径分布仪对该微粒子进行了鉴定与观察，证实了聚合物通过化学键结 合包覆在二氧化硅表面。研究了含有该微粒子的环氧树脂固化物的力学性能， 确定出力学性能最好的一组固化物微粒子体系。结果表明当微粒子添加量为 2wt％时，固化物的力学性能最好。将一定量的PANI溶于N一甲基吡咯烷酮(NMP) 中，再加入聚合物包覆二氧化硅微粒子，然后添加入固化剂中，再与环氧树脂 充分混合固化。研究了PANI／聚合物包覆二氧化硅微粒子添加量对湿态附着力及 防腐性能的影响，最后得到综合性能俱佳的防腐涂料配方为：环氧树脂：固化 剂：聚苯胺：聚合物包覆二氧化硅微粒子=100：／lO：l5：2，实验发现，该配 方涂层在加速浸泡试验中仍具有良好的防腐性能。 由甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸二元共聚合，并在聚合反应木期加入终止剂， 使高分子末端含有HTEMPO残基结构。再将聚合物与炭黑相混，于135℃下反 应，得到聚合物包覆炭黑。取一定量AA／AMPS掺杂聚苯胺加入到无水乙醇中， 充分搅拌，然后加入一定量的聚合物包覆炭黑，漂染蚕茧，随后用香波漂洗， 观察颜色变化。观察结果表明当聚合物包覆炭黑的添加量为1．5％时，蚕茧处理 前后颜色变化不大。 关键词：聚苯胺，水溶性高分予酸，电导率，涂料，染发剂 Abstract ofitsvariable hasbeen inmostfieldsbecause widelyapplied Polyaniline(PANll andexcellentanticorrosion and adulteratenature performance structure，particular PANI mechanical rigidity,bigpolarity,bad otherspecialties．Since big possesses lead to andthese and PANIis difficult unfusion，SOvery process caDability,unsoluble isbadto