乳液聚合法制备聚苯胺/聚乙烯醇电致变色材料

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂剂,在非有机溶剂的两相体系中以聚乙烯醇(PVA)为成膜助剂,采用现场乳液聚合法合成了可直接用于制备电致变色膜的聚苯胺(PAn)/PVA乳液。研究了PVA含量、苯胺(An)与DBSA的量比、氧化剂过硫酸铵(APS)与An的量比及反应温度对膜的电致变色性、导电性的影响。实验结果表明:在w(PVA)=4 3%、n(An)∶n(DBSA)∶n(APS)=0 86∶1∶0 86、反应温度为8℃时,所制得的PAn/PVA乳液可直接制成具有良好电致变色性的自支撑膜(电致变色响应时间小于0 5s,电导率可达2 69×10-4S/m)。     

聚苯胺/nano-ATO导电复合材料的原位聚合与表征

用原位聚合法,以十二烷基苯磺酸(DBSA)/HC l混酸为掺杂剂,过硫酸胺(APS)为氧化剂,制备了聚苯胺/掺锑二氧化锡(ATO)导电复合材料。探讨了ATO用量对导电复合材料电导率的影响。在n(苯胺)∶n(APS)∶n(DBSA)=1∶1∶0.7,m(ATO)∶m(苯胺)=0.1∶1时,复合材料室温25℃的电导率最高可达8.35 S/cm,比通常方法合成的聚苯胺和nano-ATO的电导率分别提高约1至2个数量级。通过FTIR、XRD、SEM和TEM对目标物进行了表征,结果表明,苯胺优先在ATO纳米粒子表面聚合,形成聚苯胺包覆ATO的导电复合材料。     

不同酸掺杂聚苯胺的性能研究

合成了盐酸(HC1)、氨基磺酸(NH2SO3H)、十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的聚苯胺(PANI),探讨了酸用量、氧化剂用量、反应时间以及反应温度等因素对产物电导率的影响,并对这3种酸掺杂的聚苯胺的压片电阻和热稳定性进行了比较.结果表明:当c(HCl)=0.5 mol·L-1,反应时间为6 h,n(APS)∶n(An)为1.0,在1 ℃左右下所得HCl掺杂的PANI的电导率为1.98 S·cm-1;当c(NH2SO3H)=1.0 mol·L-1,反应时间为6 h,n(APS)∶n(An)为2.0,在2 ℃左右下所得NH2SO3H掺杂的PANI的电导率为0.26 S·cm-1;当c(DBSA)=1.0 mol·L-1,反应时间为8 h,n(APS)∶n(An)为2.0,在2 ℃左右下所得DBSA掺杂的PANI的电导率为0.98 S·cm-1.对于产物的固体压片电阻,HC1掺杂PANI最小为10 Ω,NH2SO3H掺杂PANI最大为120 Ω.而对于产物的热稳定性,NH2SO3H和DBSA掺杂的PANI具有较好的环境稳定性,要好于HC1掺杂的PANI.     

掺杂态聚苯胺的乳液聚合及其与环氧树脂所制涂层的耐蚀性

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂,采用乳液聚合法制备了盐酸或磷酸与十二烷基苯磺酸(DBSA)共掺杂的聚苯胺[(HCl+DBSA)-PANI或(H_3PO_4+DBSA)-PANI]。用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪和四探针电导率测试仪表征了掺杂聚苯胺的形貌、结构和电导率。将添加了掺杂态聚苯胺的E44环氧树脂刷涂在Q235低碳钢表面得到复合涂层(PANI/EP),并通过电化学阻抗谱和浸泡试验考察了它们在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。两种共掺杂态聚苯胺都呈束状结构,(HCl+DBSA)-PANI的结构更均一。添加PANI可以明显提高环氧涂层对碳钢的防腐作用,其中(HCl+DBSA)-PANI的效果更好。     

乳聚法制备聚苯胺复合膜及其电致变色性能研究

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂剂,在非有机溶剂的两相体系中以聚乙烯醇(PVA)为成膜助剂,采用乳液聚合法合成了可直接用于制备电致变色膜的聚苯胺PAn/PVA乳液,用提拉成膜法制备了复合膜。研究了PVA含量、苯胺(An)与DBSA的量比、氧化剂过硫酸铵(APS)与An的量比及反应温度对膜的电致变色性、导电性的影响。结果表明:在w(PVA)为4.3%、n(An)∶n(DBSA)∶n(APS)=0.80∶1.00∶0.80、反应温度为5℃时,PAn/PVA复合膜具有较好的电致变色性及粘结性能。其本征态电化学活性的氧化峰电位范围出现在0.43V。     

复合氧化剂法制备聚苯胺乳液及其应用性能的研究

采用正相微乳液法,以苯胺为单体、十二烷基苯磺酸为掺杂剂、抗坏血酸和过硫酸铵为复合氧化剂制备聚苯胺乳液及性能良好的聚苯胺粉体,考察了复合氧化剂组成和用量对聚苯胺性能的影响,并探讨了聚苯胺乳液直接应用于带锈涂料中防腐性能的变化规律,结果表明:以抗坏血酸与过硫酸铵复合作为氧化剂,过硫酸铵与抗坏血酸质量比为13∶1,十二烷基苯磺酸与苯胺物质的量比为1.25∶1.00,合成的聚苯胺性能优良;添加0.5%的聚苯胺乳液于带锈涂料中,可以有效地提高带锈涂料的防腐性能。     

PANI/PAVC复合材料气敏性能的研究

以聚乙酸乙烯酯(PVAC)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂,制备出稳定的聚苯胺/聚乙酸乙烯酯(PANI/PVAC)乳液状态的复合材料。经检测表明该复合材料稳定性好,在室温下对氨气有很好的灵敏度。利用单因素变量法系统考察了不同因素对乳化液稳定性及复合材料气敏性能的影响,并优化出最佳工艺条件:n(DBSA)∶n(An)=1.0;n(APS)∶n(An)=1.0;n(VAC)∶n(An)=1.0;聚合时间6 h;反应温度20℃,对含量1×10-3氨气的响应时间为300 s,恢复时间为240 s,灵敏度为56.082,适宜作为室温下的氨气敏感材料。利用红外光谱对该复合材料进行了结构表征。     

VAc/VoeVa/DAAM三元共聚乳液的制备与性能研究

以VAE[醋酸乙烯酯(VAc)-乙烯共聚物]为种子乳液、聚乙烯醇(PVA)为保护胶体、叔碳酸乙烯酯(VoeVa10)为VAc的共聚单体、OP-10为乳化剂、己二酰肼(ADH)/双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为交联体系和叔丁基过氧化氢/甲醛次硫酸钠为氧化还原型引发剂,采用种子乳液聚合法制备了VAc/VoeVa10/DAAM共聚乳液;然后在反应后期加入后交联剂(ADH),得到改性聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液。结果表明:当w(PVA1788+PVA1799)=3%、m(PVA1788)∶m(PVA1799)=1∶1、m(VoeVa10)∶m(VAc)=(10～15)∶100、w(氧化剂)=0.3%、w(VAE)=10%、w(OP-10)=2%、m(ADH)∶m(DAAM)=(0.5～1.5)∶1.0且w(DAAM)=2%时,相应乳液具有优异的耐水性和稳定性,并且其涂膜柔韧性和粘接性能俱佳。     

工艺条件对丙烯酸酯-苯胺共聚乳胶涂层防腐性能的影响

在丙烯酸酯乳液中引入苯胺单体,采用原位乳液聚合法制备了丙烯酸酯-苯胺共聚乳液,分析了共聚机理,详细研究了反应温度、反应时间、共聚乳液中乳化剂种类、乳化剂用量、引发剂与苯胺的物质的量比[n(APS)∶n(An)]等条件对共聚乳液性能及乳胶涂层防腐性能的影响。对制备的共聚乳胶涂层进行了电化学阻抗谱(EIS)、塔菲尔曲线(Tafel)、开路电位(OCP)等测试,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)对腐蚀表面进行了分析。结果表明:丙烯酸酯-苯胺共聚乳胶涂层可以使金属基材表面形成钝化膜,且当反应温度为10℃,反应时间为5 h,乳化剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)用量占乳液总质量的2%,引发剂与苯胺的物质的量比为1.5∶1时,共聚乳液的性能及其乳胶涂层防腐蚀性能最佳。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其光催化性能

以苯胺和氧化石墨烯溶液为原料,采用乳液聚合法,根据m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)为0∶10、1∶20和1∶10合成不同石墨烯/聚苯胺复合材料。采用紫外可见分光光度计、SEM、XRD及FT-IR对复合材料进行表征。XDR和FT-IR表明,乳液聚合合成了石墨烯/聚苯胺复合材料。SEM表明,聚苯胺以氧化石墨烯为载体,分散在其表面。光催化结果表明,石墨烯/聚苯胺复合材料的光催化性能较纯聚苯胺明显提高,m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)=1∶20的石墨烯/聚苯胺复合材料的光催化性能高于m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)=1∶10,原因可能在于微观结构的不同。     

水性聚苯胺防腐涂料研究

将聚苯胺水性微乳液和环氧树脂共混作为底漆、与环氧树脂面漆复合制成防腐涂料，采用开路电位法评价复合涂层的防腐性能。结果表明，合成聚苯胺水性微乳液所使用的酸介质、聚苯胺乳液的用量和腐蚀介质等对涂层的防腐性能均有影响。以十二烷基苯磺酸(DBSA)为酸性介质合成的聚苯胺水性微乳液，当其用量为50％时，复合涂料的防腐性能最佳，与裸露钢板相比，该复合涂层的平衡开路电位可提高245mV左右。该复合涂料不使用任何有机溶剂，是一种环境友好型绿色涂料。     

乳化剂及引发剂对碱溶性丙烯酸酯乳液合成的影响

采用种子乳液聚合法制备了丙烯酸酯乳液胶粘剂,考察了乳化剂、引发剂对碱溶性丙烯酸酯乳液性能的影响。研究结果表明:以十二烷基硫酸钠/烷基酚聚氧乙烯醚(SDS/OP-10)为阴/非离子型复合乳化剂,以过硫酸钾/亚硫酸氢钠(KPS/Na HSO3)为氧化还原引发体系,当w(复合乳化剂)=6%和w(氧化还原引发剂)=0.8%(均相对于单体质量而言)、m(OP-10)∶m(SDS)=1∶2和m(KPS)∶m(Na HSO3)=2∶1时,乳液的综合性能相对最好。     

无皂苯胺/硅丙共聚乳液的制备及其防腐蚀性能

采用无皂乳液聚合法,通过在乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)改性的丙烯酸酯乳胶粒子表面接枝苯胺(Ani),制备了无皂苯胺/含硅丙烯酸酯(苯胺/硅丙)共聚乳液。通过FTIR和TEM对其进行了表征,采用极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)对其乳胶膜的防腐蚀性能进行了研究。讨论了不同反应温度、氧化剂H_2O_2与Ani物质的量比对共聚乳胶膜防腐蚀性能的影响。结果表明:当反应温度为20℃反应6 h、再升温至80℃反应2 h,n(H_2O_2):n(Ani)=2.5∶1时,苯胺/硅丙乳胶膜电化学阻抗值达到9.03×10~7?·cm~2,腐蚀电流密度仅为5.04×10~(–8) A/cm~2。     

催化剂制备与研究 石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其光催化性能

以苯胺和氧化石墨烯溶液为原料,采用乳液聚合法,根据m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)为0∶10、1∶20和1∶10合成不同石墨烯/聚苯胺复合材料。采用紫外可见分光光度计、SEM、XRD及FT-IR对复合材料进行表征。XDR和FT-IR表明,乳液聚合合成了石墨烯/聚苯胺复合材料。SEM表明,聚苯胺以氧化石墨烯为载体,分散在其表面。光催化结果表明,石墨烯/聚苯胺复合材料的光催化性能较纯聚苯胺明显提高,m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)=1∶20的石墨烯/聚苯胺复合材料的光催化性能高于m(氧化石墨烯)∶m(苯胺)=1∶10,原因可能在于微观结构的不同。     

导电聚苯胺的合成与表征

采用微乳液聚合法,以苯胺为单体、十二烷基苯磺酸(DBSA)/盐酸(HCl)复合酸掺杂制备了导电聚苯胺,通过红外光谱对其结构进行了表征,考察了合成工艺条件对聚苯胺导电性能的影响,探讨了有机无机复合酸体系对聚苯胺热稳定性的影响。在复合酸十二烷基苯磺酸与盐酸物质的量比为3∶2、复合酸与单体物质的量比为2.0∶1、聚合温度为20℃、聚合时间为10h的优化条件下,所得到的掺杂态聚苯胺导电性能最佳。适当配比的有机无机复合酸掺杂后,导电聚苯胺的热稳定性显著提高。     

聚苯胺的制备及其导电性能

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,盐酸为掺杂酸,采用化学氧化法制备出盐酸掺杂聚苯胺(PANI-HA),研究了过硫酸铵与苯胺单体摩尔比(n APS:n An)、HCl浓度、反应温度和反应时间对PANI-HA电导率的影响;采用正交分析法研究了各影响因素对PANI-HA电导率的主次关系。结果表明:影响PANI-HA电导率的主次关系为反应温度n APS:n An反应时间HCl浓度;制备PANI-HA的最佳工艺为nAPS:n An=1.0,HCl浓度1.0 mol/L,反应温度10℃,反应时间8 h。     

聚苯胺微乳液合成及其电致变色性

用 (NH4) 2 S2 O8为氧化剂 ,在功能质子酸 水 正丁醇三元体系中 ,用微乳液法合成了聚苯胺。以聚苯胺的电导率和电致变色性能为标准 ,讨论了引发剂、DBSA、反应温度和反应时间对聚苯胺性能的影响 ,并对影响聚苯胺 /聚乙烯醇复合膜的性能因素作了初步探讨。结果表明 :与用常规乳液法合成的聚苯胺相比 ,用微乳液法合成的聚苯胺与聚乙烯醇所成的膜 ,其电导率提高了 2个数量级 ,电致变色性能也更好。     

用废聚苯乙烯泡沫制备无溶剂型聚合物乳液的研究

用废聚苯乙烯泡沫作为主要原料,丙烯酸丁酯、苯乙烯和醋酸乙烯酯作为改性剂制备了一种低成本的无溶剂型聚合物乳液。考察了单体用量及配比,引发剂和复合乳化剂用量及配比对乳液性能的影响,得到实验的最佳工艺条件为:m(十二烷基硫酸钠)∶m(OP-10)=2∶1,w(乳化剂)=3.0%,n(醋酸乙烯酯)∶n(苯乙烯)∶n(丙烯酸丁酯)=1∶1∶2,m(聚苯乙烯泡沫)∶m(复合单体)=1∶2。这种具有粘接强度高,无污染的聚合物乳液可应用于胶粘剂和涂料中。     

改性粉煤灰处理非离子表面活性剂废水的研究

用HCl、H2SO4等试剂对粉煤灰进行改性,制得粉煤灰吸附混凝剂,研究了改性粉煤灰对含非离子表面活性剂-烷基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)废水处理的一般规律。结果表明,以n(HCl)∶n(H2SO4)=1∶1的混合液为改性剂改性的粉煤灰对含OP-10废水具有良好的吸附性能,在含OP-10质量浓度为300~1800mg/L,改性粉煤灰质量浓度为200g/L,粉煤灰的粒径范围为74～83μm,pH为1~3的实验条件下,OP-10的去除率>92%。     

聚苯胺/石墨/环氧导电防腐涂层的制备与性能

在环氧涂料中加入石墨和导电聚苯胺(PANI),制备了PANI/石墨/环氧导电涂料。研究了稀释剂的种类和用量对涂料的流平和涂层外观的影响,以及石墨和聚苯胺的添加量对涂层的电导率、硬度、附着力、耐蚀性等性能的影响。结果表明,活性稀释剂不适合制作聚苯胺导电涂料。以m(二甲苯)∶m(正丁醇)=4∶1为混合稀释剂,石墨含量为30%,聚苯胺添加量为环氧树脂的10%,环氧树脂与稀释剂的质量比为1∶1.5时,所得涂层具有良好的导电性和防腐能力,其电导率为1.01×10-4 S/cm,铅笔硬度3H,附着力0级,划痕试样在5%NaCl溶液中浸泡7 d不腐蚀。