聚苯胺石墨原位聚合导电涂料的研制及其性能

以苯胺为主要原料,过硫酸铵为氧化剂,盐酸为掺杂剂,再掺入石墨粉原位聚合制备聚苯胺石墨微乳液,以环氧树脂作粘结剂制备复合导电涂料,140℃,固化24 h,表征了涂层电导率、硬度、附着力和固化程度等。结果表明:聚苯胺石墨复合材料的电导率与聚苯胺相比有大幅提高,且石墨含量为5%时导电性能最好;环氧树脂的加入能强化聚苯胺石墨导电涂料的硬度和附着力。其组分的最佳配比为:石墨5%,三氟化硼乙胺固化剂14%,环氧树脂与聚苯胺质量比1.0∶2.5。     

基于灰色理论的掺杂态导电聚苯胺的制备及导电性能研究

以苯胺(An)为单体,氨基磺酸(SA)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,采用化学氧化聚合法合成了掺杂态导电聚苯胺。考察了n(苯胺)/n(掺杂剂)、n(苯胺)/n(氧化剂)和反应时间对聚苯胺电导率的影响。结果表明,当n(An)∶n(SA)∶n(APS)=1∶6∶0.4、反应时间为6h时,聚苯胺的电导率最高达到0.87S/cm。进一步利用灰色关联分析,定量地分析了各因素对掺杂态导电聚苯胺电导率的影响程度,得出了各因素影响电导率的大小顺序为掺杂剂、氧化剂、反应时间。并以氨基磺酸的添加量为基本建立了掺杂态导电聚苯胺电导率的灰色预测模型(灰色离散Verhulst模型),预测了氨基磺酸不同添加量下的电导率,平均预测精度为97.25%。结果证明,灰色系统理论在掺杂态导电聚苯胺的电导率的预测中是可行的。     

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.     

原位聚合法制备PANI/EP导电防腐蚀涂层

传统方法制备的聚苯胺防腐蚀导电涂层,聚苯胺易下沉,使涂层电导率差.为此,借用原位聚合方法制备了聚苯胺/环氧树脂(PANI/EP)复合防腐蚀涂层.利用相应的性能测试方法检测和比较了不同反应条件下(如苯胺单体用量、引发剂的用量、酸量、聚合时间)合成的聚苯胺复合涂层的导电性能,并将其与传统方法制备的涂层进行了比较.结果表明:降低了氧化剂、酸的用量;因为降低了聚苯胺的粒径而减轻了聚苯胺粒子在涂层中的下沉,从而提高了涂层的导电性能,电导率达到1.6×10-2S/m.     

聚苯胺复合电极的制备及电化学性能研究

以化学法合成导电聚苯胺，研究了氧化剂和掺杂剂以及反应温度和时间对聚苯胺的产率和电导率的影响。在确定的配方和工艺条件下，聚苯胺的合成产率为94％，电导率在5.6S/cm，将合成得到的聚苯胺掺杂导电粉体制备成高分子是合电极材料，在恒电流上进行充放电性能测试。结果表明，开路电位和放电电位较高，在以4mA/cm^2恒电流放电，终止电位为1．2V时，放电时间可持续16.5h，放电容量大。     

导电聚苯胺的热稳定性

导电聚苯胺的电导率热稳定性一直是涵待解决的问题。由于这一问题的存在，聚苯胺难以保证经过常见工程塑料加工温度（如PC/ABS的235℃混炼温度）热处理后电导率不发生大幅度减弱甚至变为绝缘体。然而，综观国内外有关聚苯胺热稳定性理论和实验研究的文献十分有限。结合目前国内国际的研究状况，总结和分析了聚苯胺热稳定性的改善，提出了改善聚苯胺热稳定性能的方法，同时也为制备聚苯胺类导电塑料给出了一些创新性建议。     

纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极的制备

目的以纳米纤维素/碳纤维复合膜为导电基底,制备纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管超级电容器电极。方法利用超声处理和真空抽滤制备纳米纤维素/碳纤维复合膜;利用原位聚合法制备聚苯胺和聚苯胺/碳纳米管复合材料;通过真空抽滤法制备纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺电极和纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极。结果在纳米纤维素/碳纤维复合膜中,碳纤维形成了互穿导电网络结构,是良好的超级电容器电极导电基体;纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极具有良好的电化学性能,在扫描速率为5 mV/s的条件下,质量比电容为380.74 F/g,且在1000次循环测试后,电容保留率为88.05%。结论以纳米纤维素/碳纤维导电复合膜作为基体制备的纳米纤维素/碳纤维-聚苯胺/碳纳米管电极具有良好的电化学性能,可以作为超级电容器电极。     

超声场作用下导电聚苯胺的合成

采用正相微乳液聚合法在超声波作用下制备导电聚苯胺,研究超声场强度的变化和作用时间的长短对导电聚苯胺的粒度和导电性能的影响。结果表明:与非超声场相比,采用超声场作用下正相微乳液聚合法制备的导电聚苯胺粉体的粒度显著降低,平均粒径从16.59μm减小到10.35μm。随着超声时间的增加,聚苯胺的电导率从5.230×10-2S/cm提高到1.923×10-1S/cm,提高了一个数量级。在超声波的作用下,聚苯胺粉体中分子间的偶极矩变化加强,超声作用产生的空化效应强化了十二烷基苯磺酸的掺杂和乳化作用。     

聚苯胺/醋酸丁酸纤维素导电复合膜制备研究

以机械活化固相法制备的醋酸丁酸纤维素(CAB)为基底,充分溶解后与苯胺均匀混合,以过硫酸铵为氧化剂,盐酸为掺杂剂,采用原位聚合法制得聚苯胺(PANI)/CAB(PANI/CAB)导电复合膜。探讨苯胺加入量、过硫酸铵与苯胺摩尔配合比、盐酸浓度以及反应时间对导电复合膜导电性能的影响,研究结果表明:CAB用量0.5g,苯胺单体加入量1.25g,过硫酸铵与苯胺摩尔配合比为1∶1,盐酸浓度1.5mol/L,反应时间11h条件下,制得的PANI/CAB导电复合膜的导电性最好,电导率达到0.255S/cm。     

聚丙烯酸盐／聚苯胺导电水凝胶的合成研究

采用两步水溶液聚合法使被吸收到聚丙烯酸盐高吸水性聚合物网络内部的苯胺单体原位聚合制备电导率为2．33mS·cm^-1的聚丙烯酸盐／聚苯胺导电水凝胶。建立了一维聚苯胺链与三维聚丙烯酸盐网络互穿的结构模型，对载流子（质子）沿聚苯胺链传导的机制进行了探讨。该新型导电水凝胶具有明显的pH敏感性，在pH为4～6和pH〉12处出现两个尖峰。     

乳液聚合法制备有机改性高岭土/聚苯胺复合材料及其性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵为有机化改性试剂,对高岭土进行改性,再以苯胺为单体,十二烷基苯磺酸为掺杂剂与乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用乳液聚合法制备有机改性高岭土/聚苯胺复合材料。结果表明,利用四探针技术测试发现,随着有机改性高岭土掺量的增加,复合材料电导率逐渐下降;FT-IR分析证明采用乳液聚合法可实现高岭土有机化改性及其与聚苯胺原位复合;TGA分析结果表明,复合材料耐热性能随改性高岭土引入量的增加而逐渐增强,当掺量为50%(质量分数)时,聚苯胺的分解起始温度和失重最快温度分别提高了13℃和36℃;采用SEM分析证明二者复合成功;XRD分析说明改性高岭土与聚苯胺的复合仅通过物理吸附作用而未发生插层。     

Polyaniline as a Gas-Sensor Material

Polyaniline (PANI) was synthesized by oxidative polymerization of aniline using ammonium persulfate in an acid medium. The polyaniline salt was converted to base form by treatment with ammonium hydroxide. The polyaniline base was dissolved in N-methyl pyrrolidone (NMP) for film casting. The cast film was doped with HCl for obtaining higher conductivity. Both doped and undoped PANI films were characterized by UV-visible, FTIR, and XRD analyses. The electrical conductivity of the PANI film was studied by a four-point probe method at room temperature. Finally, ammonia gas-sensing characteristics of the prepared polyaniline film were studied by measuring the change in electrical conductivity on exposure to ammonia gas at different concentrations. The influence of concentration of acid during polymerization of aniline and dopant concentration on the gas sensing characteristics of PANI film are reported in this paper.     

反向微乳液法合成导电聚苯胺纳米粒子

以ＴｒｉｔｏｎＸ－１００为乳化剂、正己醇为助乳化剂,得到以苯胺盐酸盐为水相、正己烷为分散介质的反向（Ｗ／Ｏ）微乳液。进一步以过硫酸铵为氧化剂,合成了导电离子分材料聚苯胺的钠米粒子,对合成反应条件和产物的性能进行了初步的研究。     

化学氧化法合成聚苯胺的导电性与产率研究

以过硫酸铵((NH4)2S2O4)为氧化剂,盐酸作为质子酸掺杂,采用化学氧化聚合法合成了导电聚苯胺,研究了氧化剂用量、掺杂质子酸浓度、反应温度和反应时间对聚苯胺导电性及产率的影响,用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外变换光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)分析研究了聚苯胺的结构和形貌特征。结果表明,制备导电性好、产率高的掺杂态聚苯胺最佳实验条件为:n((NH4)2S2O4)/n(An)为1︰1,盐酸浓度为1 mol/L,反应温度为5℃,反应时间6 h。在此条件下,制备得到的聚苯胺电导率大于27 S/cm,产率在95%以上,颗粒表现出一定的结晶性。     

界面聚合法合成有机酸掺杂聚苯胺结构与性能研究

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,分别以乙酸、月桂酸、硬脂酸、十二烷基苯磺酸为掺杂酸,通过界面聚合法成功制备了有机酸掺杂聚苯胺,对其导电性能、溶解性能进行评价,对其化学结构、晶型结构和微观结构进行分析。结果表明:当苯胺与掺杂酸摩尔比为1∶2时电导率普遍较好,约为(1.73～2.43)×10-4S/cm;有机酸掺杂聚苯胺在极性溶剂中溶解性较好;FT-IR分析结果证明有机酸对聚苯胺进行了成功掺杂;XRD结果说明聚苯胺在2θ=6°的衍射峰受掺杂酸尺寸影响较大,且对聚苯胺的微观形貌具有显著影响。     

盐酸与DBSA共掺杂聚苯胺修饰碳纳米管性能的研究

采用原位乳液聚合法制备了盐酸与十二烷基苯磺酸(DBSA)共掺杂聚苯胺/MWNTs复合材料。利用FTIR、TEM和TG等对复合材料的形貌和性能进行了表征。TEM结果表明苯胺共聚物包覆于碳纳米管表面,包覆厚度为10~20nm。复合材料在DMF、THF和氯仿中的溶解性大幅度提高,在520~750℃的热稳定性明显提高,包覆率为15.16%,电导率从聚苯胺的10-7S/cm增大到10-3S/cm。     

可溶性DBSA掺杂PANI接枝MWNTs复合材料的结构与性能

多壁碳纳米管(MWNTs)经对苯二胺功能化后,苯胺基团以3.7%的含量通过酰胺键连接到MWNTs表面(p-MWNTs),以十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂剂和乳化剂,通过原位聚合,制备了在四氢呋喃(THF)中稳定溶解的DBSA掺杂聚苯胺(PANI)接枝MWNTs(PANI-g-MWNTs)导电复合材料.采用Raman光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光谱(UV-vis)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和四电极电导率仪研究复合材料的结构与性能.实验结果表明,p-MWNTs表面的苯胺基团参与原位聚合反应,使PANI与p-MWNTs通过酰胺键连接起来,形成以p-MWNTs为核、DBSA掺杂PANI为壳的纳米结构.包覆层中DBSA掺杂PANI受限生长在p-MWNTs表面,其结构规整度较纯DBSA掺杂PANI提高.DBSA掺杂PANI-g-MWNTs复合材料溶解在THF中获得31.55 mg/mL的溶解度和至少1个月的稳定性,该复合材料的室温电导率为6.23×10-1 S/cm,较纯DBSA掺杂PANI提高1个数量级.     

PANI-DBSA/PAN导电薄膜的结构与性能

首先由乳液聚合制备十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的可溶性聚苯胺(PANI)，然后以三氮甲烷／二甲基亚砜(DMSO)为混合溶剂，采用溶液共混的方法制备聚苯胺／聚丙烯腈(PAN)导电薄膜。对导电薄膜进行了导电性能测试、扫描电镜分析(SEM)、红外光谱(FT-IR)及广角X射线衍射分析．结果表明，PANI-DBSA／PAN共混体系的导电逾渗阈值低于4％；在较低的PANI含量时。聚苯胺在膜中央和皮层的分布形态不同。导电网络首先在皮层形成。     

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。     

交联网状聚苯胺/多壁碳纳米管复合物的合成及电容性能

以樟脑磺酸为掺杂酸,过硫酸铵为引发剂,丁二酸二异辛酯磺酸钠为表面活性剂,通过简单的化学氧化法成功地制备出具有交联网状结构的聚苯胺(PANI),并通过原位聚合法获得了聚苯胺/多壁碳纳米管(PANI/MWCNT)复合物。形貌分析结果表明,交联结构的PANI成功地包覆在MWCNT表面。电容性能测试结果显示,当电流密度为0.5 A/g时,PANI/MWCNT复合物的比电容高达639.7 F/g,较纯PANI的比电容(498.7 F/g)有显著提高。在5.0 A/g的电流密度下,经1000次充放电循环后,PANI/MWCNT复合物的电容仍保持为初始值的77.2%,而纯PANI的电容保持率仅为65.1%,表明MWCNT的引入能够较好地改善PANI的电化学稳定性。