聚吡咯(PPY)/聚己内酰胺(Nylon 6)——导电复合材料的研究

本文用电化学氧化聚合的方法制备出了既具有优良的导电性能又具有良好机械性能的聚吡咯(PPY)/聚己内酰胺(Nylon 6)的复合材料,该复合材料的导电率可达119s/cm,并对聚吡咯/聚己内酰胺导电复合材料进行了扫描电子显微镜、电导率及机械性能的测试及表征。     

ELECTROCHEMICAL STUDIES ON CONDUCTING COMPOSITE FILMS FROM POLYURETHANE AND POLYPYRROLE

A study on the electrooxidative polymerization of pyrrole onto polyurethane-coated platinum electrodes and the electrochemical properties of the composite polyurethane/polypyrrole films (PU/PPy) as-prepared is presented. It is found that polypyrrole grows layer by layer from the polyurethane/platinum interface through the polyurethane matrix, and ca. 20 wt.% of polypyrrole will fill up the matrix. Cyclic voltemmograms show that the composite films are porous, and the reduction-reoxidation (redox) rate of the composite films is limited by the diffusion of counteranions through the films. Larger anion size leads to slower diffusion process. The composite films can also act as modified electrodes.     

REMOVAL OF MERCURY FROM WATER USING POLYPYRROLE AND ITS COMPOSITES

One of the suitable methods for removing heavy metals from water is by using surface adsorption process. In this paper, the preparation of polypyrrole and its composites as adsorbents are discussed and the capability of separating mercury from water is investigated. The results indicated that the polypyrrole and its composites are able to remove mercury from aqueous media. Furthermore the adsorption percentage is related to the surface morphology, type of additives and its concentration.     

STUDIES ON THE POLYPYRROLE/POLYELECTROLYTE MOLECULAR COMPOSITES

The potyelectrolyte of propane sulfonate(PS) grafted PPTA copolymers——PPTA-PS, PPTA[O]-PS, PPTA[C]-PS were prepared and used as electrolyte in the process of electrochemical polymerization of pyrrole to form the molecular composite polypyrrole (PPY)/Polyelectrolyte.The preparation and liquid crystalline property of three kinds of polyelectrolyte, the electrical conductivity, mechanical properties, SEM and thermoproperties of PPY/polyelectrolyte are presented in detail.     

聚乙烯/炭黑复合材料导电体系的结构形态

将导电填料（例如炭黑）加入绝缘的聚合物基体即得到导电复合材料,两组混全物的电阻率随导电填料体积分数的变化而改变,电阻率与导电填料体积分数的关系称为渗流曲线,可分为三个主要区域：低导电填料含量区域,复合材料的电阻率很大,聚合物的电阻率占主导;渗流区域,导电填料含量少量的增加会引起复合材料电阻率很大的提高;高导电填料区域,复合材料电阻率很大的提高;高导电填料区域,复合材料电阻率主要由导电填料的电阻率决定,对于导电复合材料已有大量的实验和理论工作来解释导电复合材料已有大量的实验和理论工作来解释导电填料含量和复合材料各组分的形貌对电性能的影响,其中有效介质普适方程（GEM方程）已经对大量的渗流曲线进行了精确的拟合。聚乙烯／炭黑复合材料中由于炭黑的大量分布很难观测其微观形貌,本文对不同辐照交联程度和不同环境温度下聚乙烯／炭黑复合材料的渗流曲线进行分析,试图找出GEM方程各参数与复合材料各组分形貌的关系,为导电复合材料的设计和制备提供理论基础。     

聚乙烯-炭黑导电材料的电阻-温度特性

自1966年观察到聚乙烯(PE)-炭黑(CB)材料有明显的电阻率正温度系数(PTC)现象以来,对其电阻-温度特性已有一些报导。但对涉及电阻测量的一些基本问题前人的看法并不相同。以测量时电压的影响为例:Meyer认为在电阻随温度上升的区间电阻随电压成指数上升,而在室温及高聚物熔点时电阻与电压无关。他认为在测量电阻时无需采用同一电压。Narkis的结果是在所有情况下电阻值皆随电压上升而成指数下降。     

粘度法研究壳聚糖与两性聚氨酯胶束间的相互作用

通过粘度法考察了壳聚糖(CS)在盐酸水溶液中与表面带有正电荷的两性聚氨酯(APU)胶束的相互作用，并研究了小分子盐浓度、pH及不同混合方式对复合体系粘度的影响．结果表明：在壳聚糖／APU盐酸混合体系中，较高浓度下APU胶束与壳聚糖分子间的静电斥力作用导致壳聚糖大分子链的伸展，使体系粘度提高，同时降低了壳聚糖溶液对电解质、pH的敏感性；不同混合过程导致壳聚糖大分子构像及其与APU组装、复合形态有很大差别，使混合体系流变性表现出明显的不同．     

导电聚苯胺/TiO_2微/纳米球的制备及其结构表征

采用具有八面体形貌的氧化亚铜为模板,制备了聚苯胺/TiO2(PANI/TiO2)微/纳米球,TiO2纳米粒子很均匀地分散在聚苯胺中.研究了不同TiO2/苯胺(TiO2/ANI)摩尔比对PANI/TiO2复合物的结构、形貌和电学性能的影响.实验结果表明,随着TiO2/ANI摩尔比的增加,PANI/TiO2复合物的直径逐渐减小,当TiO2/ANI摩尔比为0.16时,复合物的平均直径为373nm,而当TiO2/ANI摩尔比增加到1.6时,复合物的平均直径降到80nm.PANI/TiO2复合微/纳米球的电导率随着TiO2/ANI摩尔比的增加先升高后降低,当TiO2/ANI摩尔比达到1.6时,电导率由10-4S/cm提高到100S/cm,达到最大值.产物的形貌和结构分别采用扫描电镜、透射电镜、红外吸收光谱和X-射线衍射等手段进行了表征.     

热塑性聚氨酯及其复合材料的界面形态与流变特性

以聚酯型热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane,TPU)、玻璃纤维(glass fiber,GF)和玻璃微珠(glass bead,GB)为主要原料制备了TPU/GF、TPU/GB共混物,考察了复合体系的热性能、微观结构、动态流变特性.研究发现,TPU是温敏型聚合物,其温敏性与材料的硬段含量有关,在加工过程中,除考虑剪切速率的影响外,需重点考虑温度对其加工性能的影响;GF,GB填充TPU体系具有良好的分散形态和界面结合牢度,GF和GB的加入能够增加体系的黏度,降低TPU的温敏性,加宽TPU的加工温度窗口,从而改善其成型加工性,并能一定程度地提高其耐热性.研究还发现,复合体系黏度的增加程度不仅和填料的含量有关,而且与填料的形状有关,可用等效直径表征.另外,从比表面积的角度比较了玻璃纤维和玻璃微珠对体系热稳定性的影响.     

ELECTRICALLY CONDUCTIVE COMPOSITE PREPARED BY ELECTROCHEMICAL POLYMERIZATION OF PYRROLE IN POLY-(p- PHENYLENE TEREPHTHALAMIDE) MATRIX

The preparation of PPy/PPTA conductive composite films by electrochemical method is presented.The first step is to cast a thin layer of poly (p-phenylene-terephthalamide) (PPTA) on a slice of Pt working electrode. The second step is to electrochemically polymerize pyrrole on the PPTA/Pt working electrode. Both of the electrical conductivity and the mechanical properties of the PPy/PPTA composite film are better than those of the pure PPy film, and the film has excellent flexibility at low temperature, even in liquid nitrogen.The SEM picture of the cross-section of PPy,/PPTA composite film showed that the two components were well mixed.Cyclic voltammograms of PPy,/PPTA film in aqueous solution showed that the conductive films could be reduced and reoxidized.     

聚乙烯炭黑复合材料导电逾渗的蒙脱卡罗法研究

众所周知,在聚合物中加入导电粒子后可以制成导电复合材料,但是加入的导电组分的体积分数必须超过某个临界值.在这方面研究最多的体系就是聚乙烯-炭黑复合材料[1,2].当炭黑的体积分数低于该临界值时,复合材料的电导率极低.     

iPP/HDPE/CB三元导电复合材料的导电与流变行为

利用界面能原理使CB选择性分布于HDPE中成为复合导电相,固定CB在HDPE中的质量分数(20 wt％),控制CB/HDPE导电相在iPP中的含量,制备出一系列三元(iPP/HDPE/CB)导电复合材料,并研究其导电逾渗和流变逾渗行为.结果表明,在复合导电相含量为20 wt％时复合材料内即形成导电网络,在复合导电相含量30 wt％时出现流变网络.只有当复合导电相在材料中形成连续相时(60 wt％),损耗因子在频率扫描中才出现峰值.     

纤维状填料/HDPE复合体系的导电渗流与流变渗流行为的关系

研究了纤维状导电材料不锈钢纤维(SSF)填充高密度聚乙烯(HDPE)导电复合体系的导电渗流与流变渗流行为之间的关系,并与颗粒状导电颗粒炭黑(CB)/HDPE导电复合体系进行了比较.发现当SSF含量极低(0.3vol%)时,SSF/HDPE体系即发生导电渗流现象,且导电渗流转变区域极窄;而仅当SSF含量达到4.8vol%时,该复合体系才表现出流变渗流现象,这一结果与CB/HDPE体系及纳米级导电纤维填充体系截然不同.此外,通过正温度系数效应的研究发现SSF形成的导电通路稳定性高于CB/HDPE体系.我们认为,SSF/HDPE体系呈现的这些特点均与SSF较大的直径及长径比且其导电通路及流变渗流网络的形成机理不同有关.     

玻璃纤维对聚甲醛基导电复合材料性能的影响

采用在转矩流变仪中熔融混合的方法制备了聚甲醛(POM)/多壁碳纳米管(MWCNTs)/玻璃纤维(GF)和POM/炭黑(CB)/GF复合材料,研究了GF的加入对复合材料的导电性能、结晶行为和动态力学性能的影响.采用场发射扫描电镜(FESEM)观察了复合材料中导电填料的分散状态,发现GF的加入对MWCNTs和CB的分散状态没有明显影响.虽然GF为导电惰性填料,但因其加入起到了占位作用,明显提高了导电填料的有效浓度,从而使复合材料的体积电阻率明显降低.采用示差扫描量热仪(DSC)研究了复合材料中POM的结晶行为,发现GF的加入对POM的结晶温度、熔点和结晶度均无明显影响.采用动态机械分析仪(DMA)对复合材料的动态力学性能进行了研究,表明GF的加入能够明显地提高复合材料的储能模量.     

原位缩聚制备聚氨酯/碳纳米管复合泡沫材料

采用球磨方法制备了均匀分散的碳纳米管(CNTs)/聚丙二醇分散体系,解决了碳纳米管在高黏滞聚醚醇中的分散问题,进一步以水为发泡剂,采用两步的原位缩聚法制备了碳纳米管均匀分散的聚氨酯(PU)/碳纳米管复合泡沫材料.通过FTIR、SEM、压缩实验、亲水性实验等表征了材料的结构和性能.结果表明碳纳米管的加入使聚氨酯材料的压缩强度和保水率得到显著提高.     

水基导电聚苯胺/二氧化硅杂化材料的防腐性能研究(英文)

利用羧基同导电聚苯胺(cPANI)主链上的氮原子的相互作用,制备了静电作用型水基导电聚苯胺/二氧化硅杂化材料,研究了杂化材料涂层对冷轧钢板的防腐性能.在3.5%NaCl中,含11 wt%cPANI的杂化材料涂层的腐蚀电位比纯二氧化硅涂层正移了200 mV,腐蚀电流从13.4μA降到2.4μA,下降了5倍,表明含cPANI的静电作用型杂化涂料使冷轧钢板表面变得更惰性.阻抗分析结果表明,cPANI含量为11 wt%的静电作用型杂化材料的阻抗比纯无机二氧化硅涂层大一个数量级,而且在碱性介质中浸泡10天后,杂化材料涂层的阻抗仍然保持稳定,而纯无机二氧化硅涂层的阻抗比初始值下降了一个数量级.杂化材料的形态分析结果表明,cPANI在静电作用型cPANI/二氧化硅杂化材料中的分布比在普通cPANI/二氧化硅杂化材料中更加均匀一致,从而使得它比普通的cPANI/二氧化硅杂化材料具有更好的防腐效果.     

FILLED POLYOLEFIN COMPOSITES PREPARED FROM IN-SITU POLYMERIZATION VIA A CATALYST-SUPPORTED APPROACH——Ⅰ.MORPHOLOGY OF PE IN CARBON BLACK(CB)/PE IN-SITU COMPOSITES

The morphology of PE in the in-situ CB/PE composites prepared from in-situ polymerization via a catalyst-supported approach was studied by DSC. It is found that both the melting peak temperature and crystallinity of the PE shelldecrease as filler level increases. The unexpected phenomena are ascribed to the strong interaction between PE and CB andthe very high specific area of CB. It is suggested that the lamellar thickness should be well correlated to the PE shell thickness. A two-layer PE model is successfully used to explain the experiment results.     

一种主链含有离子导电性链段的功能发光共聚物

1990年英国剑桥大学的Ｂｕｒｒｏｕｇｈｅｓ等人[1 ]使用聚对苯乙炔 (ＰＰＶ)成功的制备了第一个聚合物电致发光二极管 (ＬＥＤ)的报道引起了电致发光领域世界范围内的研究高潮 ,特别是 1 995年裴启兵等人[2 ,3] 发明的电化学发光电池 (ＬＥＣ)的技术更进一步地推动了聚合物发光器件商业化的步伐。ＬＥＣ相对于ＬＥＤ具有很多优势[4] ,但是ＬＥＣ中一个关键技术是要克服共轭非极性荧光聚合物与非共轭极性离子传导聚合物的相分离问题从而制备高质量的发光薄膜 .目前较好的解决方法是将极性的离子传导侧链接枝在荧光聚合物的主链上而得到直接…