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。     

聚吡咯及其复合材料导电稳定性的研究

对聚吡咯/二氧化硅(PPy/SiO2)、聚吡咯/蒙脱土(PPy/MMT)复合材料的电导率及其导电稳定性进行了研究.通过对材料进行定期和不同条件下的测试发现对PPy/SiO2复合材料而言,导电稳定性随时间延长而下降.对PPy与不同百分含量偶联剂处理过的SiO2的复合材料(PPy/APS-SiO2)而言,聚吡咯导电稳定性提高很多.PPy/MMT复合材料在室温具有较好的导电稳定性,而且合成温度越低,所得产物的稳定性越好.在0℃下合成的PPy/MMT复合物在空气中放置50天,电导率仅降低10%.     

聚吡咯/有机蒙脱土纳米复合材料制备水性环氧抗静电涂料研究

采用聚吡咯/有机蒙脱土(PPy/OMMT)纳米复合材料作为导电添加剂,聚酰胺作固化剂,制备了水性环氧抗静电涂料。在导电添加剂用量仅为4%时,涂层电导率即达到3.2×10-8S/cm,而且在用量小于12%时,涂层的附着力、耐水性、冲击强度等物理力学性能均得到较好的保持。     

聚吡咯/还原氧化石墨烯导电填料的制备及应用

将氧化石墨超声分散,在水合肼的作用下制备了在水相条件下稳定分散的还原氧化石墨烯(RGO);以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,RGO为掺杂剂,吡咯单体为原料,六水合三氯化铁(FeCl_3·6H_2O)为引发剂聚合制备聚吡咯/还原氧化石墨烯(PPy/RGO)导电复合材料。利用傅里叶红外光谱、X射线衍射和透射电子显微镜等手段对复合材料的理化性质进行表征,结果表明线状PPy成功聚合在RGO表面;热重分析和电导率测试结果显示,复合材料相对于PPy具有更高的热稳定性和电导率,电导率可达14S/cm。将PPy/RGO复合材料水性聚氨酯乳液制成复合涂层,考察了涂层的抗静电性能,发现PPy/RGO复合材料具有更低的逾渗阈值。     

聚吡咯/多壁碳纳米管复合材料的制备与性能研究

以吡咯为单体、三氯化铁为氧化剂,采用反相微乳液聚合法,分别在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液中和含有多壁碳纳米管(MWCNTs)的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液中,通过化学氧化法制得了聚吡咯纳米颗粒和聚吡咯/多壁碳纳米管(PPy/MWCNTs)导电复合材料。利用SEM、TEM、FT-IR、XRD和四探针电导率仪对复合材料进行了表征。结果表明,当SDBS浓度为0.0120mol/L时所制备的聚吡咯纳米颗粒的电导率在1.00S/cm左右;在含有MWCNTs的SDBS溶液中,单体在SDBS的胶束内聚合,表面活性剂及其胶束吸附在MWCNTs的表面,表面活性剂的浓度和碳纳米管的用量对PPy/MWCNTs复合材料电导率的提高起到重要作用。当SDBS浓度为0.0120mol/L、MWCNTs和单体的质量比为0.20时,可获得电导率为5.68S/cm的PPy/MWCNTs纳米复合材料。     

混酸掺杂聚吡咯/凹凸棒石复合材料对甲基橙的吸附性能

采用原位聚合法合成了盐酸(HCl)与对甲苯磺酸(TSA)共掺杂的聚吡咯/凹凸棒石(PPy/ATP)复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对复合材料的结构进行表征,发现聚吡咯微球包覆在凹凸棒石的外面,形成了粗糙的表面,其红外谱图与聚吡咯的基本一致,只是强度略有变化。考察了吸附时间、吸附剂用量、pH值和溶液初始浓度对复合材料吸附甲基橙的影响,结果表明,在45℃,溶液初始浓度为35mg/L,pH值=7,反应时间为4h,0.02g的复合材料对甲基橙的吸附效果最好;吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温式,最大吸附量为143.07mg/g。     

水性磺酸型聚氨酯/聚吡咯导电材料的制备、微观结构及成膜机理

以2,4-二氨基苯磺酸钠为亲水扩链剂,通过预聚体法合成了水性磺酸盐型聚氨酯分散液(SWPU)。并在FeCl3氧化剂的作用下,采用原位化学氧化聚合法制备了系列不同聚吡咯(PPy)质量浓度的水性聚氨酯/聚吡咯(SWPU/PPy)分散液,并通过溶液浇铸法制得系列复合导电薄膜。随着PPy的引入,SWPU分子与PPy分子间发生反应,SWPU/PPy的高温热稳定性亦得到提高。随着吡咯质量浓度的增加,SWPU/PPy乳胶粒的粒径增加。经适量PPy改性后,PPy可在SWPU胶束内部和表面均匀分布,形成大小均匀的纳米复合粒子;SWPU/PPy复合膜表面粗糙度下降,SWPU与PPy间具有较好的相容性。但当PPy质量浓度高于15%时,开始呈现一定的颗粒形貌,且薄膜表面粗糙度随着PPy浓度的增加明显增加;当PPy质量浓度高于30%时,胶膜表面颗粒形貌明显,胶膜表面主要由PPy组成。复合薄膜的渗透阈值介于质量浓度为1.5%~2%之间,当Py质量浓度为30%时,电导率高达1S/cm。     

聚吡咯/壳聚糖复合导电材料制备及其性能研究

电极材料是电容法去离子(CDI)技术的核心。为了提高聚吡咯(PPy)的吸附容量、电化学稳定性及其使用寿命,将壳聚糖(CS)和PPy复合制得PPy/CS复合导电材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和循环伏安法(CV)对PPy/CS复合导电材料进行表征。重点考察了氧化剂、CS、PPy及掺杂剂的用量对复合材料性能的影响规律。结果表明:PPy与CS结合形成了性能优良的导电聚合物复合材料;以三氯化铁(FeCl3)为氧化剂制得的PPy/CS复合导电材料性能更优,比电容达到0.46F/cm2;PPy/CS复合导电材料最佳制备参数为:CS用量1.5g、PPy用量70μL、FeCl3用量25mL、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)用量50mL。     

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.     

光催化原位氧化聚合法制备聚吡咯/TiO_2复合材料及其可见光催化降解罗丹明B的性能

在无需引发剂的条件下,通过光催化原位氧化聚合法一步合成了聚吡咯/TiO2纳米复合材料(PPy/TiO2)。采用UV-Vis、XRD、XPS和FTIR技术对吡咯在TiO2表面的聚合过程和复合材料的结构进行了表征。以罗丹明B(RhB)的降解反应研究了PPy/TiO2复合材料的光催化性能。研究表明,紫外光(λ=365nm)激发TiO2形成电子-空穴对,空穴迁移至表面与吸附于TiO2表面的吡咯单体作用,迅速形成吡咯阳离子和低聚体,最终形成聚吡咯并包覆在TiO2的表面。光催化结果表明,PPy/TiO2复合材料可加速RhB在可见光和紫外光下的降解速率,所制备的PPy/TiO2复合材料是一种可应用于光电转化和光催化方面的多功能材料。