苯胺聚（苯胺—氟苯胺）制备、表征与性能-turnitin论文查重

摘要：聚苯胺(PANI)以其优异的电化学性能和良好的环境稳定性而成为导电高分子材料的探讨热点之一，但是由于PANI自身的结构特点，使其刚性强、难溶熔、成型困难，以而限制了它的广泛运用。通过在苯环上引入氟原子可以达到显著改善PANI溶解性和可加工性的目的。本论文通过苯胺(An)和氟苯胺(FAn)共聚，以期在有效保持聚合物导电性的基础上，进一步提升其溶解性，为制备高溶解性、高导电性PANI提供一种可供借鉴的新途径。本论文主要以以下几个方面进行探讨：①以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为乳化剂、掺杂剂，重铬酸钾(K_2Cr_2O_7)为氧化剂，采取乳液法制备可溶性导电聚(苯胺-氟苯胺)[Poly(An-FAn)]。②通过循环伏安曲线、溶解性测试、电导率测定等手段考察了共聚物的性能，并对聚氟苯胺(PFAN)、PANI和Poly(An-FAn)的性能进行了比较、评价。实验结果表明：采取乳液法合成苯胺/氟苯胺共聚物，可以在尽量不损失聚合物电导率的情况下显著改善其溶解性，且当n(An)/n(FAn)=2/1，m(K_2Cr_2O_7)/m(An-FAn)=0.5/1，m(SDBS)/m(An-FAn)=3/1，反应时间为10h时，Poly(An-FAn)的各项性能指标有最佳值。③以SDBS和聚乙二醇辛基醚(TX-100)为复合乳化剂，正丁醇(nBA)为助乳化剂，制备(SDBS/TX-100)/nBA/(An-FAn)/HCl微乳液系统，并借助拟三元相图考察了复合乳化剂与助乳化剂的质量比[ωm=m(SDBS/TX-100)/m(nBA)]以及乳化剂SDBS与TX-100的质量比[ωs=m(SDBS)/m(TX-100)]对系统相行为的影响。实验结果表明：微乳液系统单相微乳区的面积随ωm的增加，呈现先增大后减小的走势，并在ωm=1.75时有最大值；随着TX-100用量的增加，微乳液单相区面积逐渐增大。④以APS为氧化剂，在(SDBS/TX-100)/nBA/(An-FAn)/HCl微乳液系统引发An和FAn共聚以制备Poly(An-FAn)，通过产率、电导率和溶解性测试对产物的性能进行表征，并对采取不同聚合策略制备的Poly(An-FAn)的结构和性能进行了比较、浅析。探讨结果表明：当ωs=1/3，m(E)/m(An-FAn)=3/1，n(An)/n(FAn)=1/1，m(APS)/m(An-FAn)=2/1，反应时间为8h时，聚(苯胺-氟苯胺)的性能较好，在显著改善聚合物溶解度的同时，还保持了较高的电导率。另外，利用微乳液法合成的Poly(An-FAn)的结构和性能均优于溶液法和乳液法。关键词：聚(苯胺—氟苯胺)论文溶解性论文相行为论文导电性论文

摘要3-4

ABSTRACT4-9

1 绪论9-21

1.1 聚苯胺概述9-13

1.1.1 PANI 的结构9-10

1.1.2 PANI 的导电机理10-12

1.1.3 PANI 的制备策略12

1.1.4 PANI 的改性探讨12-13

1.2 聚氟苯胺概述13-16

1.2.1 PFAN 的合成策略13-14

1.2.2 PFAN 的性能14-15

1.2.3 苯胺/氟苯胺共聚物15-16

1.3 微乳液介绍16-19

1.3.1 微乳液的类型和特点16-17

1.3.2 微乳液的形成机理17-18

1.3.3 微乳液的制备18

1.3.4 微乳液的相行为18-19

1.4 本课题的探讨目的、作用和内容19-21

1.4.1 本课题的目的及作用19-20

1.4.2 本课题的主要内容20-21

2 实验部分21-24

2.1 主要原料21

2.2 主要仪器设备21-22

2.3 实验策略22-23

2.3.1 乳液聚合法制备聚(苯胺-氟苯胺)22

2.3.2 (苯胺-氟苯胺)/复合乳化剂/盐酸微乳液的制备22

2.3.3 微乳液拟三元相图的绘制22

2.3.4 微乳液聚合法制备聚(苯胺-氟苯胺)22-23

2.4 性能测试与结构表征23-24

2.4.1 循环伏安曲线的测定23

2.4.2 产率的计算23

2.4.3 电导率的测定23

2.4.4 溶解性测试23

2.4.5 红外光谱浅析(FT-IR)23

2.4.6 X-射线衍射浅析(XRD)23-24

3 乳液聚合法制备聚(苯胺-氟苯胺)及其性能探讨24-40

3.1 单体比对 Poly(An-FAn)性能的影响24-27

3.1.1 n(An)/n(FAn)对 Poly(An-FAn)溶解度的影响24

3.1.2 n(An)/n(FAn)对 Poly(An-FAn)循环伏安曲线的影响24-25

3.1.3 n(An)/n(FAn)对 Poly(An-FAn)电导率的影响25-26

3.1.4 n(An)/n(FAn)对 Poly(An-FAn)产率的影响26-27

3.1.5 本节小结27

3.2 引发剂用量对 Poly(An-FAn)性能的影响27-30

3.2.1 m(K2Cr2O7)/m(An-FAn)对 Poly(An-FAn)溶解度的影响27-28

3.2.2 m(K2Cr2O7)/m(An-FAn)对 Poly(An-FAn)循环伏安的影响28

3.2.3 m(K2Cr2O7)/m(An-FAn)对 Poly(An-FAn)电导率的影响28-29

3.2.4 m(K2Cr2O7)/m(An-FAn)对 Poly(An-FAn)产率的影响29-30

3.2.5 本节小结30

3.3 乳化剂用量对 Poly(An-FAn)性能的影响30-33

3.3.1 m(SDBS)/m(An-FAn)对 Poly(An-FAn)溶解度的影响30-31

3.3.2 m(SDBS)/m(An-FAn)对 Poly(An-FAn)循环伏安的影响31

3.3.3 m(SDBS)/m(An-FAn)对 Poly(An-FAn)电导率的影响31-32

3.3.4 m(SDBS)/m(An-FAn)对 Poly(An-FAn)产率的影响32-33

3.3.5 本节小结33

3.4 反应时间对 Poly(An-FAn)性能的影响33-36

3.4.1 反应时间对 Poly(An-FAn)溶解度的影响33-34

3.4.2 反应时间对 Poly(An-FAn)循环伏安的影响34-35

3.4.3 反应时间对 Poly(An-FAn)电导率的影响35

3.4.4 反应时间对 Poly(An-FAn)产率的影响35-36

3.4.5 本节小结36

3.5 共聚物与均聚物微观结构的表征及性能比较36-39

3.5.1 红外光谱浅析36-37

3.5.2 X-射线衍射浅析37-38

3.5.3 溶解度和电导率38-39

3.5.4 本节小结39

3.6 本章小结39-40

4 微乳液法制备聚(苯胺-氟苯胺)及其性能探讨40-55

4.1 (SDBS/TX-100)/nBA/(An-FAn)/HCl 微乳液的制备及其相行为40-44

4.1.1 微乳液的制备40

4.1.2 助乳化剂对微乳液相行为的影响40-42

4.1.3 复合乳化剂对微乳液相行为的影响42-43

4.1.4 本节小结43-44

4.2 不同实验条件对 Poly(An-FAn)性能的影响44-51

4.2.1 复合乳化剂对 Poly(An-FAn)性能的影响44-47

4.2.2 单体比对 Poly(An-FAn)性能的影响47-48

4.2.3 氧化剂对 Poly(An-FAn)性能的影响48-50

4.2.4 反应时间对 Poly(An-FAn)性能的影响50-51

4.2.5 本节小结51

4.3 不同聚合策略对 Poly(An-FAn)性能的影响51-54

4.3.1 结晶性浅析51-52

4.3.2 循环伏安52-53

4.3.3 溶解度和电导率53-54

4.3.4 本节小结54

4.4 本章小结54-55

5 结论与展望55-57

5.1 结论55-56

5.2 展望56-57

致谢57-58

苯胺聚（苯胺—氟苯胺）制备、表征与性能

相关论文

频道推荐

热门论文阅读

排行榜

猜你喜欢