乳液聚合法合成聚苯胺的结构与性能研究.pdfVIP

维普资讯 Vo1_12 高分子材料科学与工程 No．6 [996年 儿 月 P0LYM ERIC MATER LSSCIENCEAND ~ GINEERING NOV．I996 乳液聚合法合成聚苯胺的结构与性能研究 ／ 2； 2~-／- 墼 L黄炯亮 张 帆 李 诚 ． 【 酞 厂 美蕾询 薹堕，乳藏聚合，鱼成，功能旗子酸t佝 ．{早Lj 传统的在水溶液中进行化学氧化合成的聚苯胺 (PAn)呈无规粉末状 ，反应副产物多；PAn 的结晶取向程度低、特性粘度低且分子量难 以控制等： ，这对 PAn的性 能及加工应用均不 利。为了提高PAn的性能，本工作采用二甲苯一十二烷基苯磺酸一水三相体系进行苯胺的乳液聚 合。比较了所得PAn与溶液法合成PAn在物理外观、特性粘度、导电性、溶解性、耐热性等性能 上的差异；并通过x射线衍射分析 、电镜分析等手段研究比较了PAn的聚集态结构 。 l 实验部分 1．1 试荆爰凛材科 苯胺 (An)：分析纯+常压蒸馏 。二 甲苯、过硫酸铵 ((NH)2SzO)、十二烷基苯磺酸 (DBSA)、 樟脑磺酸(CSA)、甲基苯磺酸 (MSA)均为分析纯 浓硫酸 ：浓度 98 1．2 台成 1．2．1 乳液聚合：将 0．05otol苯胺与适量DBSA加入二甲苯溶液中混合均匀，放八冰水裕，边 搅拌边滴加 0．5mol／L的(NH) O 溶液 50mL，1h滴加完毕。继续反应 30min后，静 2 h；将反应乳液倒八乙醇中进行破乳，过滤后分别用乙醇和蒸馏水洗涤产物 3次，得到 DBSA掺 杂 PAn，记 为 E—PAn—DBSA。 1．2．2 溶液聚合 ：合成方法见文献 [5]，所得产物记为S—PAn(本征态)。 1．3 本征态E：PAn的制备和掺杂 将 E—PAnDI~SA箭于 0．9mol／L氨水中处理 5h，过滤 后洗涤至滤液的 pH=7，真空干燥 · 国家 自然科学基盘崭助项 目 牧璃 口蝌 ：1995一 【J一21 维普资讯 岛分于材蚪丢丰学与 【程 d8h以上，得本征志E-PAn 将本征志E-PAn和 S-PAn分别用CSA、MSA掺杂，所得产物分别 记 为 EPAn—CSA、S—PAn·CSA、E—PAnMSA和 S-PAnMSA。 1．4 性能测试 1．4．1 特性粘度 ：将 PAn样品加入 98 浓硫酸 中，配成 0．1 的溶液 ，在 25C恒温水浴 中用 乌 氏粘度计测其特性粘度 。 1．4．2 导电率 ：将 PAn样品压片，用SDY 1型 四探针式电导率测试仪进行测量 。 1．4．3 溶解率：称取定量的 PAn样品，加入 25mL有机溶剂，50c恒温搅拌 24h，离心分离出 不溶物；将不溶物洗涤、干燥、称量、计算PAn溶解率。 I．4．4 密度：采用国标 GB1667--81的方法测量 1．4．5 热重分析：采用美国DuPont1090型热分析仪，升温速度 l0℃／rain，温度范围 25℃～ 500C 1．4．6 X射线衍射分析：采用 日本理学XD-3A型x射线衍射仪。测试条件：射线源 cu靶，石 墨单色滤波 ，管电压 30kV，管电流 30mA，扫描范围5～65。 1．4．7 透射 电镜分析：将PAn样品分散于混台有机溶剂中，使微量样品沉积在喷碳铜网上， 采用 日本 JEM一1000CX Ⅱ型透射 电子显微镜观察其形貌，井摄电镜照片。 2 结果与讨论 2．1 特性粘度 ([])和导电率 (口) PAn的乳液聚合是将苯胺溶 于二 甲苯中，DBSA为乳化剂，同时提供反应所需的酸性环 境，反应过程中逐渐谪加氧化剂水溶液 ，在二甲苯中分散成油包水的乳胶料 ，即反应场所。反应 时散热 良好，温度可保持在 0～5c。 文献