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聚苯胺具有很多优异的特性,引起了研究者们的广泛兴趣。但其溶解性和可加工性极差,极大地限制了它的实用化进程,改性聚苯胺成为目前研究的热点。本文通过用分子相对较大的有机酸掺杂聚苯胺得到了可溶性较好的掺杂态聚苯胺。
本研究以二次减压蒸馏过的苯胺(Aniline,An)为单体,过硫酸铵(APS)为氧化剂,水作为溶剂,以几种不同的酸作为掺杂剂,按照一定的比例配合,采用化学氧化法直接制备了不同酸掺杂聚苯胺。同时,研究了不同酸掺杂聚苯胺的溶解性、导电性、稳定性。研究表明:大分子有机酸掺杂的聚苯胺与无机酸掺杂的聚苯胺相比,有较好的溶解性。另外,本文研究了反应条件对樟脑磺酸聚苯胺(PANI-CSA)性能的影响,同时得到较优的实验条件是:在樟脑磺酸与苯胺单体的摩尔比为2:1时,APS与An的摩尔比为1,反应温度大约在5℃,反应时间12h。在此条件下,制备的聚苯胺溶解性和电导率较好。分别制备了用盐酸与樟脑磺酸混合溶液掺杂的聚苯胺(PANI-CSA-HCI),用5-磺基水杨酸和樟脑磺酸混合溶液掺杂的聚苯胺(PANI-CSA-SSA)。通过对比,PANI-CSA-SSA有更好的溶解性。同时研究了氧化剂用量、反应时间、反应温度、酸度对盐酸和樟脑磺酸掺杂聚苯胺(PANI-CSA-HCl)的溶解性、导电性以及产率等性能的影响,同时得到较优的实验条件是:在盐酸和樟脑磺酸的摩尔比为2:1时,APS与An的摩尔比为4:5,CSA-HCl/An摩尔比为1,反应温度在5℃左右,反应时间9h。