聚苯胺及其复合材料的制备与表征

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聚苯胺(PAni)作为一种重要的导电高分子材料,由于其合成方法简单、掺杂机制独特和环境稳定性良好等优点,一直以来受到广泛关注。然而其缺点是不溶于水和普通有机溶剂,在熔融加工时不稳定而难以加工成型,这限制了其广泛应用。本文分别以盐酸(HCl)、对甲苯磺酸(TSA)和樟脑磺酸(CSA)为掺杂剂制备导电聚苯胺,并对材料样品进行二次掺杂。制备了聚苯胺/蒙脱土(PAni/OMMT)复合材料和聚苯胺/ABS树脂(PAni/ABS)复合材料,并运用SEM、四探针、XRD、TGA等手段对其结构和性能进行表征,以期望改善聚苯胺的加工性。实验证明:PAni-TSA的电导率最高,而二次掺杂的聚苯胺电导率均小于一次掺杂的聚苯胺;PAni-TSA的热稳定性接近于本征态的PAni,是掺杂态聚苯胺中热稳性最好的;PAni/OMMT复合材料的热稳定性比其对应的掺杂态PAni有所提高;PAni-HCl可以在OMMT片层之间发生聚合,但PAni-TSA和PAni-CSA则难以进入OMMT片层中间;PAni-H-OMMT和]PAni-H-MMT的电导率接近PAni-HCl,但PAni-T-OMMT的电导率比PAni-TSA的电导率降低很多;本征态PAni与ABS复合时,样品的抗拉强度有所提高,但使用掺杂态PAni与ABS复合时,由于掺杂态PAni的局部热分解导致气孔出现,使得样品力学性能降低。
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