MMA修饰聚苯胺及硅丙/聚苯胺复合材料的制备与性能研究

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由于聚苯胺(PANI)良好的导电性能、防腐性能等使其在导电、防腐、电致变色等领域有广泛的应用,但是由于PANI分子颗粒小(纳米尺度)并且分子链刚性强难加工,因此在溶剂中的分散性和溶解性差,在很大程度上影响了它的实际应用。本文为了改善PANI的加工性能,采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)对PANI进行修饰,并制备了硅丙/PANI复合材料,有效地改善了PANI在溶剂中的分散性和其成膜性能。本文主要进行了以下几个方面的研究:以MMA为修饰单体,在偶联剂三甲氧基乙烯基硅烷(NQ-71)处理过的本征态PANI颗粒表面聚合,实现对PANI的表面修饰,从而改善PANI的性能。探讨了体系中反应温度、修饰剂用量、偶联剂用量、反应时间等因素对MMA修饰PANI的性能影响。采用红外光谱、紫外-可见光谱、X射线衍射分析、激光粒度分析、循环伏安曲线和塔菲尔曲线等对MMA修饰前后PANI的结构和性能进行了研究。结果表明,NQ-71可以有效地提高MMA对PANI的修饰程度,修饰后的PANI在溶剂中的分散稳定性在很大程度上得到了提升,从而提高了其缓蚀性能。采用原位乳液法,首先制备了有机硅改性的丙烯酸酯类种子乳液(硅丙乳液),然后再原位聚合苯胺制备硅丙/PANI复合材料。初步探讨了反应时间、乳化剂用量、硅丙用量、偶联剂用量、引发剂用量等因素对硅丙/PANI复合材料性能的影响。通过涂膜和划格实验比较了硅丙/PANI复合材料与PANI材料的成膜性能和附着力。研究结果表明,所制备的硅丙/PANI复合材料电导率无明显降低,且成膜性及附着力明显高于PANI材料。
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