聚吡咯／聚硫橡胶导电复合膜的制备与表征

利用带有电活性端基的液体聚硫橡胶与吡咯单体在以三氯乙酸作增溶剂兼支持电解质的乙腈溶液中一步电化学氧化复合，制备了一类新型的聚吡咯／聚硫橡胶导电复合膜。文中讨论了电流密度，吡咯与聚硫橡胶浓度比，电解液温度等制备条件对复合膜导电性的影响，并采用傅里叶变化红外光谱，扫描电镜和热重分析等技术对复合膜进行了表征。     

导电性聚吡咯/聚乳酸复合膜的制备及性能

通过乳液聚合法制备导电性聚吡咯/聚乳酸(PPy/PLA)复合膜。扫描电镜观察表明,复合膜中的聚吡咯粒子形成连续的小域分散在可生物降解的聚乳酸骨架中,红外光谱检测显示有PPy和PLA的典型吸收峰。使用自制的多通道直流电刺激系统对复合膜进行测试,结果表明,复合膜电导率衰减缓慢,导电性稳定,在560h～1146h电流持续保持在28μA～35μA之间。扫描电镜显示原代培养的成骨细胞能在导电性PPy/PLA复合膜上很好地粘附和铺展,说明复合膜具有良好的细胞相容性。     

聚吡咯／木单板导电复合材料的制备与表征

以FeCl3为氧化剂和掺杂剂，采用化学氧化原位吸附聚合法制备了聚吡咯／木单板复合材料。探讨了制备条件对表面电阻率和吸聚率的影响，以及获得的较优的制备条件。利用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）表征了材料的组成、结构和形貌。结果表明，制备条件为：单板室温吸附吡咯单体的时间30min，FeCl3浓度0．75mol／L，聚合反应时间30min，反应温度25℃。复合材料的表面电阻率可这15．53Ω／cm^2。复合材料中木单板表面吸附聚合了无定形的掺杂态的聚吡咯，聚吡咯排列紧密，有少量孔隙，无明显的方向性，且与木材表面有一定的相互作用。     

纳米银-聚吡咯导电复合薄膜的制备

为研究制备纳米银-聚吡咯(Ag-PPy)导电复合薄膜的最佳聚合工艺,分别采用静置、超声和磁力搅拌三种聚合工艺制备了纳米银-聚吡咯导电复合薄膜。用四探针法测量了复合薄膜的表面电阻值,用三维视频显微镜(3-DVM)观测其表面形貌并测定了膜层的厚度,用X射线衍射仪(XRD)分析了膜层物质的晶型。结果表明:采用频率为25kHz、功率为70 W的超声工艺制备的Ag-PPy导电复合薄膜的综合性能最好,在该条件下得到的复合薄膜表面平整,纳米银粒子在聚吡咯中分布连续且均匀,表面电阻值可达到0.68kΩ,复合物粒子在基体上沉积的厚度为56.28μm,沉积速率为8.67mg·cm-2·h-1。     

聚吡咯导电材料合成方法的进展

本文对聚吡咯及聚吡咯导电复合物的合成方法进行了综述。     

聚吡咯/石墨烯复合导电材料的制备及性能表征

利用电化学合成和化学还原方法制备了超级电容器用聚吡咯/石墨烯(PPy/GNs)复合电极材料,分别对比了恒电流和脉冲电流条件下石墨烯对电极材料电化学性能的影响,断口形貌及电性能测试结果表明,石墨烯因其良好的导电性能可有效提高电极的比容量,与聚吡咯(PPy)相比,恒电流制备的PPy/GNs(DC-PPy/GNs)电极比容量提高了13.5%。另外发现,脉冲电流制备的PPy/GNs(PC-PPy/GNs)超级电容器具有更大的比容量和更好的循环稳定性。导通时间为100ms时,PC-PPy/GNs复合电极材料在100mV/s的扫描速率下比容量可达280F/g。     

聚吡咯/凹凸棒石水性导电涂料的制备

用吡咯单体(Py)在凹凸棒石(ATP)的表面发生原位聚合反应,制备出聚吡咯/凹凸棒石(PPy/ATP)纳米导电复合材料.通过Fourier红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜对复合材料进行表征,结果表明聚吡咯的包覆没有破坏凹凸棒石的晶体结构,两者之间作用仅为物理作用.以PPy/ATP为填料制备的水性丙烯酸涂料导电性高于以PPy为填料制备的水性丙烯酸涂料,并通过SEM研究了涂层的导电机理,表明PPy/ATP在导电涂料中具有更为广阔的应用前景.     

织物增强聚吡咯导电复合材料的制备及特性

利用气相反应可以快速简单地制备织物增强聚吡咯复合材料，在２．３ｗｔ％聚吡咯含一下复合材料具有优良的导电性。由于气相反应合成的聚吡咯是附在纤维表面的薄层，因此在室温条件下材料具有较好的导电稳定性。     

水基阳离子聚氨酯/聚吡咯导电材料的原位制备与电阻性能

以N-甲基二乙醇胺(MDEA)为扩链剂,聚乙二醇(PEG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,通过预聚体法制备了系列水基阳离子聚氨酯分散液(CWPU)。再以FeCl3为氧化剂,在CWPU中进行吡咯的原位化学氧化聚合制备聚氨酯/聚吡咯(CW-PU/PPy)复合导电材料。红外光谱图表明PPy与CWPU分子间存在氢键缔合。经PPy改性后,CW-PU/PPy的分散液的平均粒径由10.61nm增加至30.29nm,粒径分布系数由0.850下降至0.346。原位聚合过程中PPy能均匀包裹于CWPU胶粒表面,CWPU/PPy分散液胶粒呈球形结构,彼此间相互独立。实验结果亦表明,当Py浓度为20%、反应温度为40℃、反应时间为2h、n(FeCl3)/n(Py)=2.0时,CWPU/PPy复合薄膜的表面电阻率可达到20Ω.cm。     

导电聚合物及导电聚吡咯的研究进展

综述了导电聚合物的发展历史，导电聚合物的结构特征和基础性能、导电聚合物的类型及其合成方法；然后重点介绍了导电聚吡咯的研究进展。     

聚吡咯导电涂层的制备及其性能研究

以十二烷基苯磺酸(BADS)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,化学法合成聚吡咯(PPy);并与羟基丙烯酸树脂配制成PPy导电涂层。用四探针测试仪测定不同反应条件下的PPy电导率,分析不同因素对PPy导电性的影响;运用扫描电镜(SEM)、激光粒度仪、电阻测试仪、紫外老化机、热分析仪、电化学工作站等对涂层进行表征。结果表明:PPy颗粒平均粒径约为1μm,且在涂层中分布均匀;20%PPy导电涂层的导电性最好,达到2.5×10^-4 S/cm;涂层经紫外加速老化720 h,导电性和附着力有所下降;涂层热稳定性较好,最终失重温度为500℃左右;PPy导电涂层的防腐蚀性优于纯树脂,5%PPy导电涂层的防腐蚀性最佳。     

聚吡咯/磷酸铁锂复合正极材料的制备与表征

采用化学氧化法, 以吡咯为单体、 三氯化铁为氧化剂、 苯磺酸钠为掺杂剂在磷酸铁锂颗粒表面进行原位聚合, 制备了聚吡咯/磷酸铁锂(PPy/LiFePO₄)复合材料。用FTIR、 XRD和SEM对PPy/LiFePO₄复合材料进行了结构与形貌表征。用电化学工作站和充放电测试系统对复合材料的电化学性能进行了表征。结果表明: PPy/LiFePO₄复合材料作锂二次电池正极具有良好的充放电循环性能。当PPy质量分数为17%, 充放电电流为0.1 mA时, PPy/LiFePO₄复合材料最高放电比容量达163 mAh·g^-1, 50次循环之后放电比容量仍为初始时的94.9%; 与LiFePO₄相比, 当PPy的含量适当时, PPy/LiFePO₄复合正极材料的放电比容量会有明显提高。PPy的加入提高了LiFePO₄的电子电导率, 从而提高了活性物质有效利用率, 因此PPy/LiFePO₄复合材料的比容量和循环性能均得到了提升。     

磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯导电材料的原位制备与电阻性能

以聚乙二醇(PEG1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及2,4-二氨基苯磺酸钠(DASS)为原料,通过预聚体法合成了磺酸盐型水性聚氨酯分散液(SWPU)。再以FeCl3为氧化剂,采用原位化学氧化聚合法使吡咯(Py)在SWPU中聚合,制备了磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯(SWPU/PPy)导电复合材料。研究了制备条件(如投料比和投料顺序)、反应条件等对磺酸盐型水性聚氨酯/聚吡咯(SWPU/PPy)导电复合材料电阻性能的影响。红外光谱图表明PPy与SW-PU分子间存在氢键缔合。实验结果亦表明,最佳制备条件为:Py浓度为30%,n(FeCl3)/n(Py)=2.2,投料顺序为SWPU→Py→FeCl3,反应温度0℃(冰浴),反应时间为3h,SWPU/PPy电阻率可达到1Ω·cm。     

炭黑吸附聚合制备聚吡咯/ 炭黑导电复合材料

用炭黑吸附化学氧化聚合法制备聚吡咯/ 炭黑( PPy/ C) 导电复合材料。运用FT2IR、TGA、SEM、四探针和电化学测试仪对材料的组成、结构和性能进行了测试和表征。导电炭黑的加入不仅提高了材料的电导率,由原来的6.152 S/ cm 增加至13.42 S/ cm, 而且提高了材料的堆积密度, 改善了聚吡咯的颗粒形态和制膜加工性能, 聚吡咯复合材料为正极的锂/ 聚吡咯二次电池的性能得以改善, 室温下充放电循环30 次以上, 电池容量无明显衰减, 库仑效率在98 %以上, 首次放电容量以聚吡咯计可达41 mAh/ g。      

聚乳酸/聚己内酯复合发泡材料的制备及性能表征

选用聚己内酯(PCL)与聚乳酸(PLA)进行共混改性,经挤出、发泡制备出性能良好的PLA/PCL复合泡沫板材。经红外光谱分析、断口扫描电镜、力学性能测试及差示扫描量热分析分别探究了PCL含量对复合发泡材料发泡效果、力学性能及结晶性能的影响。结果表明,PCL的加入能有效改善复合发泡材料的发泡效果。当PCL含量为10%时,试样的综合性能最优,冲击强度、压缩强度分别达到了8.9kJ/m2,31MPa;平均泡孔直径则由未改性发泡体系的2.8mm降低至1.1mm;结晶度由12.68%上升到17.95%,得到了泡孔尺寸小,分布均匀,表面质量佳,综合力学性能优良的复合发泡材料。     

纳米纤维素-聚吡咯/天然橡胶柔性导电弹性体的制备与性能

以纤维素纳米纤丝（Cellulose nanofibrils,CNFs）为生物模板,将聚吡咯（Polypyrrole,PPy）原位聚合在CNFs表面,再将CNF-PPy复合物均匀分散到天然橡胶（Natural rubber,NR）弹性基体中,制备了具有高柔韧性的纳米纤维素-聚吡咯/天然橡胶（CNF-PPy/NR）导电弹性体。结果表明：CNFs可协助PPy在NR基体中形成三维导电网络结构,并提高弹性体的力学性能和导电性能,有效降低其逾渗阈值。当添加质量比为5%（以橡胶质量为基准,下同）的CNF和20%的PPy时,CNF-PPy/NR的拉伸强度可达（8.97±0.92）MPa,分别约为PPy/NR及纯NR的1.56倍和9.54倍,电导率可达（0.134±0.063）S/m;在0.3 A/g的电流密度下,比电容可达96 F/g,并在1.0 A/g电流密度下循环充放电1 200次后,比电容仍可保持其初始值的72%。此导电弹性体具有良好的力学强度和电学性能,有望应用于柔性有机电子器件领域。     

聚吡咯在电磁屏蔽材料中的研究进展

介绍了电磁屏蔽的基本理论,综述了聚吡咯在电磁屏蔽领域的研究进展,以及其复合材料的屏蔽性能的表征方法,并展望了聚吡咯作为电磁屏蔽材料的发展趋势。     

电子封装材料表面化学制备高导电率聚吡咯薄膜的研究

研究了在环氧树脂塑料封装材料表面制备导电聚吡咯(PPy)薄膜的化学聚合方法,分析了影响聚吡咯薄膜微观形貌、附着力及电导率的因素.用四探针法测聚吡咯薄膜的电导率,并用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)进行了表征.通过对电子封装材料的表面预处理与改性,制得了附着性好、均匀连续的聚吡咯薄膜,经掺杂电导率达到了45.10S/cm.     

导电聚吡咯/醋酸纤维素复合膜的合成及性能研究

采用相分离原位聚合法在醋酸纤维素(CA)基体中合成聚吡咯(PPy),可制成均匀的PPy/CA导电复合薄膜,成膜后朝向玻璃的膜面(反面)是绝缘的,而朝向溶液的膜面(正面)却是导电的.膜中吡咯/醋酸纤维素的投料比为0.091时,导电复合膜的表面电阻约为20Ω/cm.通过红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)对导电复合膜两面的化学组成、表面形态进行了表征.分析了制备条件对PPy/CA复合膜导电性能的影响.     

聚吡咯导电复合材料结构和特性研究

介绍了低密度聚乙烯（聚苯乙烯）／聚吡咯复合材料的导电特性。发现复合材料的导电率和聚吡咯含量的关系可用“渗流理论”来描述，复合材料制备工艺强烈地影响其微观结构从而影响渗流门槛值。讨论了复合材料导电率的温度依赖性行为和结构的关系。