聚苯胺的合成及聚苯胺复合物的研究

摘要

本文采用了一种环保型的氧化体系,即以过氧化钨酸(TAP)为均相催化剂及过氧化氢(H2O2)为氧化剂,在十二烷基苯磺酸(DBSA)的存在下直接合成出掺杂态导电性聚苯胺,反应终了后选用共沸蒸馏法简单地除去反应系统的水及低分子副产物,得到的产物在一些常用的有机溶剂都有很好的溶解分散性.采用了热失重(TG),红外光谱(FT-IR),紫外光谱(UV-VIS)与核磁共振(1H-NMR)等测试手段对掺杂态聚苯胺进行了结构表征与性能分析.在聚苯胺的复合物制备中,采用了原位复合法制备了热稳定性、导电性能良好的PANI/PVC有机复合物,研究了单体苯胺(ANI)与PVC的配比对其电导率的影响;又利用掺杂态PANI的可溶性与环氧树脂(E-44)共溶制得防腐涂料,系统地探讨了涂料中固化剂(二乙烯三胺,DETA)与PANI添加量对涂层硬度、湿态附着力及防腐性能的影响,最后得到综合性能俱佳的防腐涂料配方.

目录

文摘

英文文摘

第1章前言

1.1引言

1.2聚苯胺的研究进展

1.2.1聚苯胺的研究历史

1.2.2聚苯胺的结构与特性

1.2.3聚苯胺的导电机理研究

1.2.4聚苯胺的掺杂

1.2.5聚苯胺的可溶性和可加工性研究

1.2.6聚苯胺的应用前景

1.3聚苯胺目前存在的问题

1.4本文研究的主要内容

第2章聚苯胺的合成及性能表征

2.1聚苯胺的合成

2.1.1聚苯胺的电化学合成

2.1.2聚苯胺的化学合成

2.2实验方案的确定

2.2.1合成方法的选择

2.2.2氧化剂的选择

2.2.3酸种类的选择

2.2.4后处理工序

2.3实验原料及实验仪器设备

2.3.1实验原料

2.3.2实验仪器设备

2.4掺杂态聚苯胺的制备

2.4.1过氧化钨酸-过氧化氢(TAP-H2O2)的制备

2.4.2掺杂态聚苯胺的制备

2.5测试与表征

2.6结果与讨论

2.6.1 TAP-H2O2用量的影响

2.6.2不同质子酸掺杂的影响

2.6.3酸用量的影响

2.6.4反应温度的影响

2.6.5反应时间的影响

2.7聚苯胺的表征及性能分析

2.7.1溶解性分析

2.7.2热性能分析

2.7.3红外光谱分析

2.7.4紫外光谱分析

2.7.5核磁共振图谱分析

2.7.6粒径分析

2.7本章小结

第3章聚苯胺/有机复合物的制备与性能研究

3.1聚苯胺/有机复合物

3.1.1共聚法

3.1.2共混法

3.1.3原位聚合法(吸附聚合法)

3.2 PANI/PVC复合物

3.2.1实验原料与试剂

3.2.2 PANI/PVC复合物的制备

3.2.3性能测试

3.2.4结果与讨论

3.3聚苯胺/环氧防腐涂料

3.3.1涂料组份的选择

3.3.2实验原料

3.3.3聚苯胺/环氧防腐涂料的制备

3.3.4试样的制备

3.3.5性能测试

3.3.6结果与讨论

3.4本章小结

第4章聚苯胺/无机复合物的制备与性能研究

4.1二氧化硅的制备方法

4.2实验部分

4.2.1实验原料

4.2.2实验仪器

4.2.3二氧化硅的制备

4.2.4 PANI/SiO2复合物的原位合成

4.2.5涂膜

4.2.6性能测试

4.3结果与讨论

4.3.1 SiO2合成条件的影响

4.3.2 PANI/SiO2复合膜的电导率的影响

4.3.3 PANI/SiO2复合微粒子的热性能分析

4.3.4产物的形貌表征

4.4本章小结

第5章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

附录1

附录2：作者在攻读硕士学位期间发表的论文