可溶性聚吡咯复合导电薄膜的研制

聚吡咯具有容易合成、导电率较高、稳定性较好等优点,已经对其进行了广泛而深入的研究,并且逐渐向工业应用方向发展^[1].但其不溶不熔性使得难于对其进行分子结构表征和加工.     

聚苯胺／聚乙烯醇导电复合膜的制备及性质研究

用较简单的化学氧化现场吸附聚合法（ｉｎ－ｓｉｔｕｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）制得了聚苯胺（ＰＡｎ）／聚乙烯醇（ＰＶＡ）导电复合膜．该膜具有较好的导电性和机械性能；其电导率可达５．８ｓ／ｃｍ，拉伸强度达１３ＭＰａ，断裂伸长率为１１０％左右．本文讨论了制备的各种条件对复合膜导电性能及力学性能的影响、稳定性及电化学活性；并采用循环伏安曲线、扫描电镜（ＳＥＭ）、ＦＴＩＲ谱及元素分析对该复合膜的结构和性能进行了表征．     

掺杂条件对聚苯胺膜导电性能影响的研究

采用对甲基苯磺酸和磺基水杨酸作掺杂剂，对聚苯胺自支撑膜进行了掺杂研究，考查了掺杂时间，温度以及掺杂溶液浓度对其导电性的影响，并用红外光谱及显色反应对掺杂产物进行了表征。结果表明，掺杂温度对聚苯胺膜电导率的影响较大，通过控制温度，可以制备出电导率达盐酸掺杂水平的导电膜，即－１０＾３Ｓ．ｍ＾－１，且具有良好的环境稳定性，在空气中放置一年，其电导率基本保持不变。     

可溶性导电聚苯胺的研究进展

本文综述了可溶性导电聚苯胺的研究进展，评述了制备水溶性导电聚苯胺的各种方法，指出了水溶性聚苯胺的研究方向。     

二次掺杂对聚苯胺导电复合物性能的影响

研究了聚苯胺与（苯乙烯－丁二烯）三嵌段共聚物或氯碘化聚乙烯复合物在间甲酚二次掺杂前后电导率的变化（提高２个数量级），根据二次掺杂使聚苯胺复合物增强永久形变和断面形貌脆断一次掺杂使卷曲的聚苯胺链展开并通过这间的弱相互作用而自行组成导电能通路，复合物二次掺杂前后的抗张强度和伸长率变化不大，说明其主链间的弱相互作用对应力无贡献，此外，还研究了二次掺杂对复合物在中性和酸必南中电致变色活性的影响。     

二氧化锰化学氧化法合成导电聚苯胺

研究了以二氧化锰为氧化剂，苯胺（ANI）化学氧化聚合的新型反应，探讨了氧化剂的用量、反应体系酸度、苯胺用量，反应温度，酸的种类等条件对聚苯胺（PANI）的产率和电导率的影响，在2．7mol/L的盐酸介质中二氧化锰与苯胺摩尔比为0．7的条件下室温氧化聚合4h，可得到电导率为12．5S/cm的聚苯胺，产率为73％，对产物聚苯胺的结构用红外光谱和紫外－可见光谱进行了表征。     

复合酸掺杂导电聚苯胺的合成及性能

采用复合酸掺杂微乳液法合成导电聚苯胺. 探讨了反应温度和掺杂剂质量比对聚苯胺性能的影响,并通过四探针、塔菲尔曲线、激光粒度分析、热重分析以及红外光谱测试技术,对聚苯胺进行了研究与表征. 结果表明,当聚合温度为15 ℃、磺基水杨酸和十二烷基苯磺酸钠的质量比为2.5∶1时,掺杂态聚苯胺电导率和溶解度达到最大值,同时具有良好的防腐蚀能力;其中电导率可达11 S/cm,在氮甲基吡咯烷酮(NMP)中溶解度可达85%;经电化学工作站测试的塔菲尔曲线可知,其腐蚀电位为-0.391 V. 热重分析表明,复合酸掺杂聚苯胺热分解温度约为440 ℃;粒径分析表明,约有90%的聚苯胺颗粒集中在50～100 nm之间.红外光谱表明,复合酸掺杂聚苯胺各主要吸收峰均向低频方向移动,说明掺杂的有效性.     

高导电聚苯胺薄膜的制备及其电磁屏蔽性能的研究

随着电器制品、电子器件的商用、军事用和科学应用的迅速增长 ,产生了亟待解决的电磁干扰 (也称作电磁环境污染 )问题 ,电磁干扰屏蔽日益受到关注 .本文从聚苯胺掺杂工艺角度出发 ,通过改变掺杂剂用量和溶剂种类 ,制备出高导电的聚苯胺薄膜 ,并对其电磁屏蔽特性进行了初步的测试与理论分析 ,将屏蔽效能的实测结果与理论计算值进行了比较     

聚苯胺导电复合物二次掺杂的基材效应

对十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺与氯磺化聚乙烯或苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段共聚物形成的复合物的二次掺杂进行了研究。二次掺杂的复合膜经反掺杂后的ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱在５８０￣８００ｎｍ处呈现宽的吸收，证实了二次掺杂后ＰＡｎ主链的展开，同时表明ＰＡｎ在ＣＳＰＥ中的展开较在ＳＢＳ中更充分，ＥＳＲ动态测试表明二次掺杂诱导主链的载流子间相互作用有２种方式；ＰＡｎ／ＣＳＰＥ中的单极化子转变为双极化子；ＰＡｎ／Ｓ     

聚苯乙烯磺酸掺杂聚苯胺的性能

以苯胺为单体，过硫酸铵(APS)为氧化剂，在聚苯乙烯磺酸(PSSA)的水溶液中，合成了PSSA掺杂的聚苯胺。通过FTIR、元素分析和热重分析等对产物的结构和性能进行了研究。结果表明：该法合成的PSSA掺杂聚苯胺可完全溶于水,具有较高的特性粘数、电导率、耐热性。     

Dielectric Relaxation Phenomena and Electric Properties of Conductive Composite Polyurethane/Polyaniline Films

Summary: Composite polyurethane/polyaniline (PU/PANI) films have been chemically prepared by oxidative in-situ polymerization of aniline inside the previously swelled PU film. Swelling kinetic studies have shown that for PU films the swelling degree of aniline is 25 wt.%. The dielectric and electrical properties of the composite films were measured using dielectric relaxation spectroscopy and four-probe method. Dielectric measurements as a function of temperature and frequency revealed the presence of a relaxation process for the composite PU/PANI-HCl film. This relaxation was explained in terms of interfacial polarization due to the double-layered structure of the composite film. The activation energy values found by dielectric and electrical measurements are close and this result confirms the conducting character of the PANI containing layer.     

一种水中可溶性导电聚苯胺的制备与表征

分别以聚乙二醇(PEG)的水、乙醇溶液为反应媒介, 制备了Keggin结构杂多酸(H₄SiW₁₂O₄₀)掺杂的导电聚苯胺材料. 此聚苯胺经IR, XRD, UV-Vis光谱进行了表征, 并采用标准的四探针法对其电导率进行了测定. 同时系统地研究了杂多酸、氧化剂和单体的比例、反应混合体系温度的改变等对所合成聚苯胺的产率、导电率、水中溶解性等方面的影响. 结果表明, 在PEG乙醇溶液中制备的聚苯胺比在水溶液中制备的有较高的产率、电导率和溶解率. 其最高电导率可达到1.87 S/cm, 溶解率可达53%.     

原位聚合法制备PANI/PET导电织物及其性能分析

在聚酯纤维基材及其织物表面,原位聚合形成厚度约1~2μm聚苯胺包覆层,制得聚苯胺(PANI)/聚酯(PET)导电织物.PANI层优异的导电性能使之成为有广阔发展前景的柔性电磁屏蔽材料.正交试验分析研究了苯胺单体浓度、氧化剂:苯胺摩尔比、掺杂酸浓度、反应时间对PANI包覆层外观形态、与基体结合牢度以及导电性的影响.实验表明:在经适当前处理的PET基材表面,以苯胺单体浓度为0.25mol/L、氧化剂与苯胺摩尔比为1∶1、掺杂酸浓度0.5 mol/L、反应时间60 min、反应温度为0~20℃时制备的PANI/PET导电织物方阻最小,导电性最好;掺杂酸酸性越强,导电性越好.SEM、FTIR及XRD测试表明涤纶织物表面有均匀连续的聚苯胺膜存在.分析表明聚苯胺分子链中氧化结构与还原结构含量基本相等,说明聚苯胺渗入纤维内部,使纤维无定形区面积增加,结晶度减小.     

一步乳液聚合法制备高溶解性导电聚苯胺

报道了一种高溶解性导电聚苯胺(PANI)的制备方法,以聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(PAMPS)作为掺杂酸和乳化剂,利用其特有的长链、亲水性及强酸性基团效应,通过乳液聚合法一步合成出具有较高溶解性的导电聚苯胺。利用核磁共振光谱仪(NMR)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等技术手段对产物结构和性能进行了表征分析。结果表明,在m(苯胺)∶m(AMPS)∶m(APS)=1∶2∶1.5;AMPS质量分数为20%;APS质量分数为30%;反应时间为5 h;反应温度为5℃的条件下,聚苯胺的产率高达86%,在有机溶剂二甲基甲酰胺(DMF)中的溶解度可达0.3814 g/g,在水中的溶解度可达0.2123 g/g,电导率达5.9 S/cm。     

原位聚合沉积聚苯胺薄膜及其电致变色性能

采用原位聚合的方法,以水溶性高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为空间稳定剂,直接在玻璃基体表面聚合沉积导电聚苯胺(PANI)薄膜。用扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)、四探针电导率测试仪和热重分析仪(TG)对聚苯胺膜结构及性能进行了表征。采用循环伏安法测试了薄膜的电致变色性。结果表明:盐酸掺杂聚苯胺薄膜呈翠绿色,薄膜厚115 nm,表面电导率为4.6×10-3S/cm。电致变色实验中聚苯胺电极电位在-6~ 6 V循环变化时,薄膜颜色在黄绿和蓝绿间可逆变化。电致变色前后聚苯胺薄膜的紫外可见吸收光谱表明,随着电极电位的降低,极化子峰发生红移,说明聚苯胺分子链中醌式结构单元被还原,聚苯胺薄膜质子化程度提高。     

原位化学氧化聚合制备聚苯胺/丝素复合导电膜

采用原位化学氧化聚合方法在蚕丝丝素蛋白膜表面生长聚苯胺,制备得到表面均匀覆盖导电聚合物的复合导电丝素膜,其电导率约为3×10^-2S/cm。纤维表面与导电聚合物的相互作用改善了原丝素膜的耐热性能,但并未降低其力学性能。     

二磺酸掺杂高热稳定性导电聚苯胺的合成及性能

以有机二磺酸作为掺杂剂合成了具有高热稳定性的二磺酸掺杂导电聚苯胺。研究了反应时间、温度、酸/苯胺摩尔比等因素对产率、产物的导电率与分子量的影响。利用微波加热的方法测试有机二磺酸掺杂聚苯胺的热稳定性能，结果表明：有机二磺酸掺杂的导电聚苯胺在微波场中升温速率快，并且具有良好的反复升温性能。     

改性芳纶/聚苯胺复合导电纤维的制备

以聚对苯二甲酰对苯二胺(简称芳纶,PPTA)纤维为基材,使用环氧氯丙烷(ECP)对PPTA表面进行有机修饰,得到了ECP改性的PPTA纤维(ECP-PPTA),然后使苯胺单体在ECPPPTA表面接枝聚合,制备了ECP-PPTA/PANI复合导电纤维。用傅里叶变换红外分光光度计(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)及X射线衍射分析仪(XRD)等分析测试方法对ECP-PPTA及ECP-PPTA/PANI复合导电纤维进行了表征。结果表明:PPTA经ECP改性后,PANI成功接枝在PPTA表面,制备的ECP-PPTA/PANI复合导电纤维的电阻率低于PPTA/PANI纤维的,其室温电阻率最低为0.32MΩ·m。     

基体表面性质对原位聚合沉积导电聚苯胺薄膜性能的影响

以水溶性高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为空间稳定剂,在经十八烷基三氯硅烷(OTS)改性的玻璃表面进行原位聚合,沉积得到导电聚苯胺(PANI)薄膜。采用表面界面张力仪、扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)、四探针电导率测试仪及光学显微镜对不同基体表面的接触角、PANI膜的形貌、厚度、结构、导电性及其在亲/憎水表面选择性沉积性能进行测定。结果表明:OTS对玻璃表面的改性促进了聚苯胺的沉积且提高了薄膜厚度,薄膜饱和厚度达到200 nm;缩短了溶液中苯胺分散聚合的诱导期,反应速率增大;与未改性玻璃表面沉积的薄膜相比,改性的玻璃表面得到的聚苯胺薄膜更加细密均匀,聚苯胺颗粒尺寸小,堆积紧密;薄膜的电导率达到7.5×10-3S/cm;OTS改性对基体表面的薄膜生长和溶液中的苯胺聚合具有催化作用。