化学组成对聚苯胺类电流变体电流变效应的影响

制备了聚苯胺、聚甲基苯胺和溴化聚苯胺三种微粒,将其分别分散在氯化石蜡中形成电池变体以考察苯环取代基的性质对聚苯胺电流变效应的影响。结果表明,聚甲基苯胺电流变效应最强、溴化聚苯胺最弱。掺杂程度对聚苯胺和聚甲基苯胺电流变效应影响的研究表明,分别存在一适宜的掺杂程度使其电流变效应较好。少量的聚丙烯酸锂与聚苯胺的复合在不明显减弱其电流变效应的同时可降低其电流密度。     

几种表面活性剂掺杂对聚苯胺溶解度和电导率的影响

用化学氧化法制备了导电聚苯胺,并通过FTIR对其进行了表征,然后用几种表面活性剂的饱和溶液对合成的聚苯胺进行掺杂,通过对比掺杂前后聚苯胺在溶剂中的溶解度和电导率变化,研究各种表面活性剂对聚苯胺溶解性能和导电性能的影响效果.     

表面活性剂改性超疏水聚苯胺的制备及防腐性能

分别以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及聚乙二醇-10000(PEG-10000)为改性剂,采用两步法制备了超疏水聚苯胺(PANI)。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜等对聚苯胺进行了结构表征,测定了不同表面活性剂及其用量对聚苯胺浸润性的影响。采用Tafel极化曲线以及电化学交流阻抗(EIS)研究了在3.5%NaCl溶液中超疏水聚苯胺对201不锈钢的腐蚀防护性能。结果表明,3种表面活性剂均能够有效增强聚苯胺的疏水性及耐腐蚀性能,其中PEG改性的聚苯胺,接触角可达到164°,其耐腐蚀性能最佳。     

聚苯胺悬浮液的电流变效应

以掺杂态的聚苯胺为悬浮颗粒，以硅油为分散介质，制得悬浮液，研究了它的电流变效应及其影响因素，如电场强度，剪切速率，悬浮液浓度，颗粒介电常数等。还研究了该体系的漏电流密度及其影响因素。实验表明，随着电场强度等的增大，悬浮液的电流变效应增大，同时漏电流密度也增大；而随剪切速率的提高，电流变效应及漏电流密度均减弱。     

聚苯胺@季铵盐阳离子改性粉煤灰漂珠的制备与电流变性能

选用3种不同链长的烷基季铵盐阳离子表面活性剂即十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）、十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对粉煤灰漂珠（FAFB）进行改性,并将改性产物与苯胺（An）共混进行乳液聚合,制备聚苯胺@有机改性粉煤灰漂珠（PAn@OFAFB）复合材料。采用化学元素分析、FTIR、XRD、SEM、TGA、数字四探针测试仪、LCR数字电桥和旋转流变仪对复合材料进行结构表征以及电流变性能分析。结果表明:改性剂的碳链长度越长,改性效果越好,CTAB吸附在FAFB表面的量最多,且表面吸附率为1.91wt%,PAn和OFAFB 复合程度越明显,FAFB表面包覆的PAn越多;聚苯胺@十六烷基三甲基溴化铵改性粉煤灰漂珠（PAn@FAFB-CTAB）的电导率最大为0.06 S·cm-1;将其作分散相制成的电流变液比PAn-十二烷基苯磺酸（PAn-DBSA）具有更好的电流变效应,抗击穿能力较纯PAn提高了0.5 kV/mm;将FAFB作为PAn的载体能够提高复合材料的悬浮稳定性;引入FAFB-CTAB可以显著改善复合材料的热稳定性,且PAn的相对包覆量为28.07wt%。      

热处理对聚苯胺导电性及其介电性能的影响

采用苯胺化学氧化聚合制得盐酸掺杂态聚苯胺(PANI-HCl),考察了导电率以及介电常数随热处理温度的变化,并通过FT-IR、TGA、DSC和XRD等测试手段研究了空气气氛中不同热处理温度对PANI-HCl的掺杂程度以及微观结构的影响.结果表明:PANI-HCl在低于100℃的热处理保持优异的电导率和介电常数,电导率的数量级在100,介电损耗角正切tgδε≈0.35～0.49,当温度上升至160℃,电导率数量级下降到10-7,tgδε在0.1以下,其原因是由于热处理对掺杂态聚苯胺进行了脱掺杂,而且改变了聚苯胺的微观结构.     

PVA对氧化石墨烯/聚苯胺微观形貌及电化学性能的影响

采用原位聚合法制备了不同聚乙烯醇(PVA)表面活性剂添加量的聚苯胺(PANI)以及氧化石墨烯/聚苯胺(GO/PANI)复合材料。借助扫描电镜、X射线衍射、傅立叶变换红外光谱分析等表征手段对材料的物相组成、微观结构和形貌进行了分析。将材料压制电极并组装成扣式电池,利用循环伏安曲线和电化学阻抗谱对材料进行电化学性能检测。探讨了表面活性剂PVA的添加量对PANI以及GO/PANI的微观结构、形貌、电导率及电化学性能的影响。结果表明,当PVA与苯胺(AN)的摩尔比为0.000075时,PVA的引入明显降低了PANI及GO/PANI复合材料的团聚,PVA75/PANI的电导率比纯PANI的电导率提高了2倍,GO/PVA75/PANI复合材料的电导率比未加PVA的GO/PANI复合材料提高了5倍。当PVA与AN的摩尔比为0.000075时,PVA75/PANI和GO/PVA75/PANI复合材料的比电容分别达到986和1 223F/g。     

表面活性剂浓度对纳米介孔SiO2薄膜结构的影响

利用溶胶-凝胶技术,在酸性条件下,采用十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)为表面活性剂,正硅酸乙酯为硅源,以及二次去离子水,盐酸为催化剂等原料制备前驱体溶胶.利用表面活性剂与硅源水解后形成的聚集体相互作用,在溶液中形成分子自组装体,通过简单提拉迅速蒸发溶剂等方法制备二氧化硅-表面活性剂纳米介孔薄膜.分析了表面活性剂浓度对薄膜相结构的影响,发现表面活性剂浓度的变化,对薄膜的微结构和性能都有影响,通过调节表面活性剂的浓度可以对该纳米薄膜的微观结构和性能等进行控制,对样品进行了红外光谱,X射线衍射结构分析,原子力显微镜观察表面形貌.     

导电聚苯胺纤维的制备与性能表征

以一种新型的双子表面活性剂6,6′-(丁基-1,4-二基双氧)双(3-壬基苯磺酸)(9BA-4-9BA)作为掺杂剂制备聚苯胺导电纤维,并与用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPSA)掺杂的聚苯胺纤维的性能进行比较,探讨了聚苯胺分子量、纺丝原液的浓度、掺杂剂种类、凝固浴、牵伸工艺对纤维形貌和导电性能的影响。研究表明,质量分数为14%的AMPSA掺杂聚苯胺的二氯乙酸溶液在丙酮凝固浴中得到的初生纤维的电导率达到1.77S/cm,而质量分数为14%9BA-4-9BA掺杂聚苯胺的二氯乙酸溶液在9BA-4-9BA/丙酮凝固浴中得到的初生纤维及1倍牵伸纤维的表面形貌光滑规整,电导率分别为0.39 S/cm和1.14 S/cm。     

分子量对非离子型壳聚糖表面活性剂表面活性的影响

以四种不同分子量的壳聚糖(粘均分子量分别为4.00×105,1.09×105,7.15×104和3.42×104)为原料,先在相同反应条件下分别与环氧丙烷反应制得相应的水溶性衍生物——羟丙基壳聚糖(HPCHS),再进一步在催化剂存在条件下与十二烷基缩水甘油醚反应制得相应的功能性壳聚糖衍生物——非离子型壳聚糖表面活性剂,即(2-羟基-3-十二烷氧基)丙基-羟丙基壳聚糖(HDP-HPCHS)。实验结果表明,不同分子量的HDP-HPCHS产物均具有良好的水溶性和表面活性,且其表面活性随分子量的改变而呈规律性变化。在实验分子量范围内,HDP-HPCHS水溶液的最低表面张力随其分子量的降低而减小;其临界胶束浓度呈现先随分子量的降低而增大后又减小的变化趋势。     

含聚苯胺粒子的电流变液及其性能

研究了分散介质、电场种类、表面活性剂以及工作温度和时间对含聚苯胺（ＰＡｎ）粒子的电流变（ＥＲ）液性能的影响。研究发现，以氯化石腊为分散介质的ＰＡｎ的ＥＲ液的屈服应力（τｓ）最大；ＥＲ液在直流电场比在有效值相同的交流电场作用下产生的τｓ大，电流密度（ｉ）小；随表面活性剂用量的增加，ＥＲ液的τｓ出现最大值，而ｉ和零场屈服应力单调降低。结果表明，无水的ＰＡｎ的ＥＲ液具有高的ＥＲ活性、宽的工作温度区间、低     

稀土改性二氧化钛电流变液的剪切强度随温度变化关系

用溶胶-凝胶法制备了系列锐钛矿型掺杂稀土元素二氧化钛粉粒,在干态下对其所配制的电流变液进行了力学性能测试及其温度效应研究。结果表明,掺杂后的电流变液性能远优于同条件下所制纯二氧化钛电流变液。温度效应明显优化,在10 ℃~100 ℃均有较强的电流变活性,使用温度范围比纯二氧化钛电流变液大幅度加宽,80℃剪切应力达到最大。材料中的RE/Ti摩尔比对电流变效应影响显著,不同温度下RE/Ti=0.07~0.11之间电流变液呈现最佳的电流变效应,RE/Ti摩尔比引起电流变液介电性质的改变是电流变效应增强和不同的起因。     

聚苯胺/蒙脱土电流变液的稳定性

采用乳液共混插层法制备了高介电常数的聚苯胺／蒙脱土纳米复合材料微粒。聚苯胺／蒙脱土电流变液在外电场下的剪切强度达8.26kPa(3KV/mm DC,5s^-1)，并具有较好的温度稳定性，其剪切应力在10－100℃内随温度变化仅为6．5％（1.5kV/mm,DC,1.61s^-1)，静置60天沉降率仅为1％，IR及XRD分析表明，聚苯胺插入到蒙脱土层间，形成纳米复合颗粒，TEM标示颗粒的粒径约为100nm，在1000Hz，20℃时，聚苯胺／蒙脱土颗粒的介电常数比纯蒙脱土提高2．7倍，比纯聚苯胺提高5．5倍，电导率增加8．5倍。     

稀土改性二氧化钛电流变液的性能

用溶胶－凝胶法制备了稀土元素改性的二氧化钛微粉,利用 ＤＳＣ、ＴＧ、ＸＲＤ等表征微粉,测试了微粉的介电性能,用微粉和甲基硅油配制了无水电流变液．流变学测量结果表明掺杂改性后的二氧化钛电流变液具有比在相同制备条件下所得纯二氧化钛配制电流变液强得多的电流变效应,典型的颗粒／硅油体积比为３５％的电流变液,在２５℃、直流３ｋＶ／ｍｍ、剪切速率为１．４４１ｓ~（－１）条件下的剪切强度可达１．７ｋＰａ,电流密度小于１０μＡ／ｃｍ~２,零场粘度为３～ＳＰａ·ｓ．稀土的掺杂量对电流变效应影响非常明显,存在一个稀土元素的最佳含量范围讨论了电流变液的剪切应力与电场强度、剪切速率的关系。     

包覆表面活性剂的TiO2电流变液

利用W／O微乳液法,分别由水／SPan80或DBS／正戊醇／环己烷形成W／O微乳液,将钛醇盐在微乳中以水核为中心水解,制得包覆表面活性剂的TiO2粒子,包覆表面活性剂可显著提高TiO2的电流变活性,且非离子型表面活性剂的效果远好于离子型表面活性剂,一种典型的颗粒／硅油体积比为31％的电流变液在3kV/mm直流电场下的剪切 应力为1．4KPa,约为纯TiO2的3倍,漏电流密度小于25uA./cm2,当Span80与TiO2的质量比为7－13％,时有最佳电流变效应,包覆适量的非郭子表面活性剂明显优化电流变液的温度效应,改善颗粒的悬浮稳定性。     

一种新型电流变体材料——酮醛树脂盐类电流变体

决定电流变体材料性能的主要因素是其分散相的选择。文中首次提出了以酮醛树脂盐类作为电流变体的分散相,研究了反应温度、反应时间及催化剂用量等各种因素对其分子量的影响,测试了以酮醛树脂盐与硅油组成的电流变体材料的稳定特性、温度特性、流变特性、介电特性,结果表明该流体具有良好的抗高剪切速率的特性。     

聚苯胺微纤维的热稳定性

以对甲苯磺酸(TSA)为掺杂剂合成的平均直径为160 nm纤维形貌聚苯胺(PA n i-TSA)为研究对象,采用SEM、TGA、FT-IR、XRD及XPS等分析手段探讨了热处理温度对其电导率、形貌及结构的影响。结果表明,在空气气氛中,PA n i-TSA微纤维样品的室温电导率在热处理温度低于150℃时具有良好的稳定性;当热处理温度超过150℃后,因掺杂剂TSA从聚苯胺分子链中脱出而导致其电导率逐渐下降;当热处理温度为250℃时,样品的电导率比热处理前下降了9个数量级。随着热处理温度的升高,纤维形貌的PA n i-TSA的平均直径增大,其结晶度也逐渐下降。     

乳液聚合条件对聚苯胺性能的影响

以（NH4）2S2O8为催化剂,在非极性溶剂-功能质子酸-水三相体系中,采用乳液聚合方法合成聚苯胺。对乳液聚合与化学氧化溶液聚合合成的聚苯胺性能进行了比较,研究了掺杂酸、氧化剂、反应时间、温度等聚合条件对聚苯胺导电性、溶解性等性能的影响。结果表明,乳液聚合产率高于80%,聚苯胺电导率大于1S/cm,在有机溶剂中的溶解性与用化学氧化合成的聚苯胺比较有明显提高。