细鳞片膨胀石墨聚苯胺导电复合材料的制备研究_学位论文.doc

细鳞片膨胀石墨聚苯胺导电复合材料的制备研究 摘 要 以十二烷基苯磺酸钠为乳化剂，过硫酸铵为聚合引发剂，盐酸和细鳞片膨胀 石墨为掺杂剂，利用乳液聚合法制备了细鳞片膨胀石墨聚苯胺导电复合材料。系统研究了膨胀石墨的掺杂量、盐酸用量、乳化剂及引发剂对电导率的影响。最佳实验条件为：石墨掺杂6%，盐酸6mL，乳化剂5g，引发剂3.25g。此条件下的电导率为0.75S/cm。 通过超声波搅拌预插层法制备了纳米膨胀石墨聚苯胺复合材料。XRD分析 表明，苯胺已有效插入石墨层间并且聚合。SEM分析表明复合材料粒度较为均匀，形成了剥离性的复合材料。 关键词 聚苯胺，膨胀石墨，导电性，乳液聚合，超声波，插层 ABSTRACT Using SDBS as emulsifier, ammonium sulfate as polymerization initiator, hydrochloric acid and fine flake expansion graphite as doping agents, fine flake expanded graphite polyanline composite material was prepared by emulsion. The effects of various conditions of prepration of fine flake expanded graphite polyanline composite material on its conductivity was investgated systematically. The optimum conditions were 6% fine flake expanded graphite, 6 mL hydrochloric acid , 5 g emulsifier, 3.25 g initiator. Under these conditions, the conductivity is 0.75 S / cm. The polyaniline expanded graphite composite material was prepared by ultrasound Stiring pre-intercalation and was characterized using XRD and SEM techniques.The results proved that the aniline has effectively inserted between the layers of graphite and polymerization and that composite materials has uniform size and fragmentation. Keywords Polyaniline, Expanded graphite, Emulsion polymerization，Intercalation摘 要 I ABSTRACT II 1 绪论 1 1.1课题背景 1 1.2 膨胀石墨 1 1.2.1 石墨的基本性质 1 1.2.2 膨胀石墨的应用 1 1.3 聚苯胺 3 1.3.1 聚苯胺的结构 3 1.3.2 聚苯胺的性质 3 1.4 聚苯胺的复合改性 4 1.4.1 聚苯胺/聚合物复合材料 4 1.4.2 聚苯胺/无机物复合材料 5 1.5膨胀石墨/聚苯胺复合材料的研究现状 6 1.6 本课题的研究内容 7 2 复合材料制备实验条件的确定 8 2.1 实验药品及仪器 8 2.1.1 实验药品 8 2.1.2 实验仪器 8 2.2 实验方案 8 2.3 细鳞片膨胀石墨的制备 9 2.3.1 石墨原料的处理 10 2.3.2 膨胀石墨的制备 10 2.4 膨胀石墨聚苯胺复合材料的制备 10 2.5 复合材料的电导率检测 11 2.6 电导率分析 11 2.7 SEM观察与分析 13 2.8 小结 14 3 纳米复合材料的制备 15 3.1 实验药品及仪器 15 3.1.1 实验药品 15 3.1.2 实验仪器 15 3.2 实验方案 15 3.3 复合材料纳米粒子的制备 16 3.4 电导率分析 16 3.5 纳米复合材料的表征 17 3.5.1 FT-IR检测 17 3.5.2 XRD检测 17 3.5.3 扫描电镜观察 17 3.6表征分析 17 3.6.1 FT-IR分析 17 3.6.2 XRD分析 18 3.6.3 扫描电镜分析 19 3.7 小结 20 4 结论 21 参考文献 22 致 谢 24