可溶性磺化共聚苯胺的合成及磺化效应

系统论述了导电性易溶磺化共聚苯胺的合成、溶解性及成膜.总结了由磺化苯胺单体的共聚合引入磺酸基团的几种方法.着重分析了磺酸基团的几种效应,讨论了目前存在的问题和未来发展方向.指出磺化共聚苯胺具有优良的溶解性和导电性,是一类具有巨大发展潜力的导电聚合物.     

聚苯胺膜的制备研究

为了得到性能优异的高分子导电材料,利用乳液聚合法制备了聚苯胺。系统地研究了各影响因素对聚苯胺电导率的影响。测试结果显示最佳制备条件为：过硫酸铵16．42g,盐酸12mL,十二烷基苯磺酸钠0．21g。聚苯胺的电导率可达0．78S／cm。以三氯甲烷做溶剂,以聚苯乙烯为成膜物可以制备导电聚苯胺的自支撑膜,通过扫描电镜分析表明聚苯胺粒度较为均匀。     

SPS/PANI复合颗粒的制备与性能研究

掺杂态聚苯胺(PANI)在碱性环境下易脱掺杂是影响其应用的一个不利因素．本文通过对乳液聚合的聚苯乙烯(PS)颗粒进行磺化．得到表面磺化的PS颗粒(SPS)．然后在颗粒表面原位合成PANI．进一步得到表面由磺酸掺杂的PANI包覆的复合颗粒(SPS／PANI)。研究了PANI的原位聚合过程、复合颗粒的电导率和复合颗粒的耐碱性等．结果表明这种复合颗粒在弱碱性(pH=7～9)介质中的稳定性得到显著改善。     

SPES-C与PI共混材料膜的气体除湿性能

以浓硫酸为磺化试剂对聚芳醚砜（ＰＥＳ－Ｃ）进行了磺化改性，得到一系列磺化度不同的产物。采用磺化聚芳醚砜（ＳＰＥＳ－Ｃ）与可溶性聚酰亚胺（ＰＩ）的共混材料制备中空纤维用于空气除湿，研究了磺化度及不同的操作条件对膜除湿性能的影响。结果表明，磺化度适当的ＳＰＥＳ－Ｃ与ＰＩ共混体系不但具有良好的成膜性能，而且膜对水蒸汽具有很高的脱除能力，在操作压力较低（０．２５ＭＰａ）的情况下除湿率可达９５％以上。同时，提高回扫比和操作压力在一定范围内也可以改善这类膜的除湿性能。     

磺化聚醚砜复合半透膜的研制

本文对聚醚砜（ＰＥＳ）为原料，经异相和均相磺化法制得磺化聚醚砜（ＳＰＥＳ）；并详细地研究了ＳＰＥＳ复合半透膜的成膜规律，所成膜的分离特性和膜的耐热，酸，碱和游离氯性能，研究发现，浸涂稀溶液组成和制膜工艺条件（浸涂时间，热处理温度，热处理时间等），对膜性能影响较大；通过选择合适的制膜工艺和涂布稀溶液组成，可制得高通量的适用于水软化，不同价阴离子分离和中低分子量有机物脱盐等，耐游离氯性能好，ｐＨ实用范     

磺化SEBS质子交换膜制备和性能的研究

利用“预混法”对苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SEBS）进行了磺化,采用溶液-浇铸法成膜,并对其制备过程和膜的性能进行了研究。结果表明,FT-IR分析判断磺酸基团接入PS段的苯环对位上;该法平均磺化效率为12％;溶剂DCE与环己烷的加入量体积之比为8：1左右时磺化度达到最高;电导率、含水量、溶涨率和水合系数都以磺化度为15％左右处为一临界点,此前都增长缓慢,此后迅猛增长,然后前三者在磺化度为20％左右增加趋于缓慢,不同的是,而由于“亲水区域”的存在,水合系数在磺化度为20％左右达到最高,随后便逐渐减小;当磺化度达到40％以上,膜的几乎成为水溶性;AFM研究表明磺化后PS相以大小为20～30nm的柱状存在,并有交叉汇合的趋势。     

聚苯胺整理羊毛织物的导电性能

采用低温等离子体预处理工艺刻蚀羊毛表面鳞片并引入活性基团,将织物先后浸轧苯胺单体盐酸溶液和过硫酸铵盐酸溶液,于密封环境中进行原位聚合反应,制得导电性能优良的聚苯胺/羊毛复合导电织物。采用多种表征方法考察了整理前后织物的化学结构、微观形貌、热稳定性及导电性能。研究表明,整理后的羊毛织物表面形成了均匀的聚苯胺导电层,热稳定性有了一定程度的改善,其电导率可达1.075S/cm。     

一种非氟掺杂型质子交换膜材料的制备及表征

将自制的二氮杂萘酮类双酚(DHPZ)、磺化4,4'-二氯二苯砜(SDCS-Na),与商用双酚A(BPA)及4,4'-二氟二苯酮(DFK)进行溶液直接共缩聚反应,合成一系列磺化度可任意调控的新型磺化聚芳醚砜酮(SPBESKs)共聚物.将此聚合物与聚醚酮(PPEK)以7∶3(质量比)溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中配成10%(质量分数)的成膜液,60℃下刮制成膜.用FTIR、1H-NMR和特性粘度(η)等手段对聚合物进行了表征,并对膜的性能进行了研究.研究结果表明掺杂PPEK后成膜性提高,膜的含水率、溶胀率、离子交换能力(IEC)、水解稳定性、抗氧化性等随磺化度的变化呈一定的规律性,聚合物磺化度0.70和0.80的膜IEC值分别为1.04和1.29mmol/g.     

碳纳米管/导电聚苯胺纳米复合纤维的合成与表征

为实现碳纳米管在树脂内形成一体化导电网络，从而制备出透明导电性能最优的有机透明导电涂层，必须把导电性的碳纳米管纤维在树脂内有效地组装成一体化导电结构网络。本文报道运用在树脂内可以自组装的导电苯胺来实现碳纳米管纤维自组装的方法．合成出了导电聚苯胺纳米薄膜均匀包覆的碳纳米管/导电聚苯胺纳米复合纤维．并运用透射电镜、傅立叶红外光谱以及四探针法表面电阻测试仪对合成出的具有精细微观结构的纳米复合纤维进行了表征．发现合成出了理想的碳纳米管/导电聚苯胺纳米复合纤维，并且其导电性较碳纳米管和导电聚苯胺自身都有大幅度的提高。这种特殊结构的纳米复合纤维的制备为组装高性能的聚合物基透明导电涂层奠定了坚实基础，而且这种自组装方法为各种纳米纤维的组装提供了可能。     

磺化聚芳醚砜与可溶性聚酰亚胺共混材料制备气体除湿膜

在不同反应条件下制备了一系列磺化聚芳醚砜（ＳＰＥＳ－Ｃ）样品，采用磺化程度较高的产物与可溶性聚酰亚胺（ＰＩ）进行共混并纺制成中空纤维膜，研究了磺化条件对材料磺化程度、共混相容性及成膜性能的影响，通过测试膜对空气中水蒸汽的脱除效果得到了一些规律性的结论。     

磺化石墨烯及其导电炭薄膜的制备与性能

以石墨为原料, 采用Hummers法液相氧化合成了氧化石墨(GO), 通过低温真空剥离预还原、磺化反应、葡萄糖二次还原, 合成了高质量的磺化石墨烯(S-GNS), 有效避免了在此过程中石墨烯大量团聚的现象. 采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析仪(TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)等分析手段对磺化石墨烯样品进行了表征. 实验结果表明: 对氨基苯磺酸成功地接枝到了石墨烯上, 磺化石墨烯还原彻底, 热稳定性能高; 石墨烯表面平整, 缺陷少; 单层磺化石墨烯厚度约为1.2 nm. 水溶性、分散性实验结果表明: 磺化石墨烯拥有高水溶性和高分散性. BET比表面积及电性能测试表明: 磺化石墨烯的比表面积高达806.4 m²/g, 薄膜材料的导电率为1150 S/m.     

Metal oxalate complexes as novel inorganic dopants: Studies on their effect on conducting polyaniline

Doped polyaniline materials with metal oxalate complexes of Cr, Fe, Mn, Co and Al were synthesized byin situ chemical oxidative polymerization of aniline using potassium perdisulphate as oxidant in aqueous sulphuric acid medium. These polymer materials were characterized by chemical analyses, spectral studies (UV-visible and IR), X-ray diffraction and thermal techniques and also by conductivity measurements by four-probe technique. The presence of complex anion in polyaniline material was confirmed by chemical and spectral analyses. The yield and conductivity of metal oxalate doped polyanilines were found to be high when compared to the simple sulphate ion doped polyaniline prepared under similar condition. UV-visible and IR spectral features not only confirmed the polyaniline doping by complex anions but also substantiated their facilitating effect on conductivity. The X-ray diffraction patterns indicated some crystalline nature in metal oxalate doped polyaniline and amorphous in polyaniline sulphate salt. The conductivity of the polymer samples strongly depended on the degree of crystallinity induced by complex counter anions as dopant. All the polymer materials, as evident from TGA curves, were observed to undergo three-step degradation of water loss, de-doping and decomposition of polymer. Further, the thermal stability of polyaniline was found to improve on doping with metal oxalate complex.     

Sulfonated polyaniline/n-type silicon junctions

Sulfonated polyaniline thin films are deposited on n-type silicon substrates at a rate of 1.2 nm/h. The sulfonated polyaniline/n-Si junctions were characterized by current–voltage and capacitance–voltage measurements and present Schottky barrier behavior with an energy barrier ranging from 0.9 to 1.3 eV, depending on sulfonated polyaniline film thickness and method.     

聚苯胺导电材料的制备及表征

采用溶液聚合法和乳液聚合法制备了聚苯胺(PAn)导电材料.考察了所得PAn的产率、溶解性和电导率,并用红外光谱和X射线衍射对产物的结构进行了表征.结果表明乳液聚合法制备的掺杂态PAn有着更高的产率、更好的溶解性、导电性和更好的结晶性.     

含酞菁功能基聚苯胺的合成及性能研究：Ⅰ.酞菁铜磺酸掺杂聚苯胺的合成与表

以耐晒翠蓝为原料合成了酞菁铜磺酸（ＣｕＰｃＳ）,用其对本征态聚苯胺分别在水相和油相中进行掺杂,获得了具有酞菁功能基了聚苯胺的分子结构。该聚合物具有优良的溶解性能和成膜能力,电导率达到１０Ｓ／ｍ,红外谱图证实了所合成产物的结构,紫外吸收分析表明,用酞菁铜磺酸掺杂聚苯胺后在可见光区、近红外区具有较强的吸收,可大幅度提高其光电导性能。     

聚苯胺及苯胺共聚物的合成与表征

用化学氧化法制备了本征态、掺杂态聚苯胺，苯胺与邻氨基苯甲酸共聚物，聚邻氨基苯甲酸均聚物，苯胺与邻氨基苯磺酸共聚物，以及以还原态聚苯胺为原料制备了磺化聚苯胺。并用红外、紫外光谱对它们的结构与性质进行了表征。此外，还比较了它们的溶解性、成膜性和热稳定性。     

Alkylated graphene nanosheet composites with polyaniline nanofibers

We demonstrate a simple method to prepare alkylated graphene/polyaniline composites (a-GR/PANI) using solution mixing of exfoliated alkyl Iodododecane treated graphene oxide sheets with polyaniline nanofiber; polyaniline nanofibers (PANI) prepared by using rapid mixing polymerization significantly improve the processibility of polyaniline and its performance in many conventional applications. Also, polyaniline nanofibers exhibit excellent water dispersibility due to their uniform nanofiber morphology. Morphological study using SEM and TEM analysis showed that the fibrous PANI in the composites a-GR/PANI mainly adsorbed onto the surface or intercalated between the graphene sheets, due especially to the good interfacial interaction between the alkylated gaphene and the polyaniline nanofibers. The existence of polyaniline nanofibers on the surface of the garphene and the alkylated graphene sheets was confirmed by using FT-IR, FT-Raman and X-ray diffraction analysis. Due to the good interfacial interaction between the alkylated graphene and the polyanilines nanofibers, the composite (a-GR/PANI) exhibited excellent dispersion stability in DMF compared to the same composite (GR/PANI) without alkylation. The electrical conductivity of the (GR/PANI) composite was 9% higher than that of pure PANI and the same weight percent for the composite after alkylation was 13% higher than that of pure PANI nanofibers.     

聚苯胺——新一代环境友好防腐材料

普通的金属防腐蚀涂层主要以锌粉为防锈剂,但是大规模使用锌粉容易产生重金属污染,且锌粉的的持续稳定供应也是令人关注的问题。导电高分子具有可逆的氧化还原特性,其金属防腐能力已经得到证实,因此导电高分子作为一种新型的防腐蚀材料受到人们的广泛关注,并逐渐成为当前腐蚀科学领域研究的一大热点。其中聚苯胺以其优异的环境稳定性,合成简单,且价格相对较低,得到了特别的关注,相应的防腐产品也已经在德国、美国和中国等国部分商业化。本文系统总结了国内外在聚苯胺防腐材料方面的基础研究以及实际应用进展,重点探讨了聚苯胺的独特防腐机理,并对目前聚苯胺防腐材料存在的一些问题进行了分析,指出聚苯胺很有希望成为新一代无毒无污染的防腐材料。