聚苯胺-聚乙烯醇復(fù)合導(dǎo)電涂料的制備與性能研究

聚苯胺-聚乙烯醇復(fù)合導(dǎo)電涂料的制備與性能研究

聚苯胺（pui）具有良好的電性性、良好的環(huán)境穩(wěn)定性、易制、簡易的特點等優(yōu)點。此外，聚苯胺及其反應(yīng)材料的原料低、成膜方便，是一種覆蓋率極好的導(dǎo)電材料。因此，被認為是最想獲得實際應(yīng)用的電聚合物之一。1實驗部分1.1原材料和機器苯胺(An,分析純)、過硫酸銨(APS,分析純)、鹽酸(HCl)、氨基磺酸(NHSDY4型四探針數(shù)字式電阻儀。1.2復(fù)合導(dǎo)電涂料膜的制備將一定量的聚乙烯醇溶于85℃水中,電動攪拌1h,將攪拌好的溶液與100mL、1.0mol/L的酸溶液倒入三口瓶中繼續(xù)攪拌。約5min后將一定量的經(jīng)二次減壓蒸餾的分析純苯胺加入,再將1mol/L過硫酸銨水溶液50mL緩慢滴加到含有三者混合物的三口瓶中(約滴加1h),在不斷攪拌條件下水浴(25℃)反應(yīng)6h,得共混制膜液,加入適量的環(huán)氧樹脂(其中環(huán)氧樹脂起黏結(jié)劑的作用,可提高PANI-PVA與基底材料的附著力)及固化劑(三氟化硼乙胺)混合后,在玻璃模具中澆鑄成膜,揭下風(fēng)干后的膜,置于純水中浸泡12h溶去膜表面雜質(zhì),取出用濾紙吸干,夾于兩塊玻璃板間,于60℃下真空干燥,即得PANI-PVA復(fù)合導(dǎo)電涂料膜1.3電導(dǎo)率測定將樣品用研缽研磨成粉末,壓片后用四探針法測試2結(jié)果與討論2.1pva質(zhì)量分數(shù)對電導(dǎo)率的影響固定其它條件不變,改變PANI與PVA質(zhì)量比制得不同PVA質(zhì)量分數(shù)的涂料膜,分別測其電導(dǎo)率,其結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出,電導(dǎo)率隨PVA質(zhì)量分數(shù)的增加先增大后減小。當(dāng)膜內(nèi)無PVA時,電導(dǎo)率最小,而加入PVA后由于PANI與PVA基體形成了穩(wěn)定的半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使電導(dǎo)率大大提高,當(dāng)PVA質(zhì)量分數(shù)為40%時,PANI分子可能在半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中分散均勻,致使此配比時各種酸摻雜的PANI-PVA涂料膜的電導(dǎo)率最大,其中HCl-PANI-PVA膜、DBSA-PANI-PVA膜和NH2.2pani-pva涂料膜電導(dǎo)率固定其它反應(yīng)條件不變(PVA質(zhì)量分數(shù)為40%),改變酸的用量制得不同酸含量摻雜的PANI-PVA涂料膜,分別測出產(chǎn)物的電導(dǎo)率,其結(jié)果如圖2所示。由圖2可以看出,電導(dǎo)率開始時隨酸濃度的增加而增大,可能是因為隨著酸在體系中量的增加,體系中電離出的H2.3電導(dǎo)率的測定固定其它反應(yīng)條件不變(PVA質(zhì)量分數(shù)為40%),改變反應(yīng)時間,分別測出產(chǎn)物的電導(dǎo)率,其結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出,聚苯胺電導(dǎo)率初始時隨反應(yīng)時間的延長而增大。這是因為當(dāng)反應(yīng)時間較短時,聚苯胺得不到很好的聚合和摻雜,而導(dǎo)致電導(dǎo)率較低,當(dāng)反應(yīng)時間到6h時,HCl-PANI-PVA膜和NH2.4aps用量對聚苯胺電導(dǎo)率的影響固定其它反應(yīng)條件不變(PVA質(zhì)量分數(shù)為40%),改變氧化劑過硫酸銨的用量,分別測出產(chǎn)物的電導(dǎo)率,其結(jié)果如圖4所示。從圖4可以看出,聚苯胺電導(dǎo)率開始時隨APS用量的增大而增大。對于HC1摻雜PANI,當(dāng)APS/An摩爾比為1.0時,HCl-PANI-PVA膜的電導(dǎo)率達最大14.2S/cm;當(dāng)APS/An摩爾比為2.0時,DBSA-PANI-PVA膜和NH2.5膜材料電導(dǎo)率測試固定其它反應(yīng)條件不變(PVA質(zhì)量分數(shù)為40%),改變膜干燥溫度制得不同溫度下的膜材料,分別測出產(chǎn)物的電導(dǎo)率,其結(jié)果如圖5所示。由圖5可以看出,電導(dǎo)率隨溫度的增加先增加后減小,當(dāng)成膜干燥溫度為80℃時,電導(dǎo)率達最大,其中HCl-PANI-PVA膜的電導(dǎo)率為15.0S/cm,DBSA-PANI-PVA膜和NH3聚苯胺-聚乙烯醇(pani-pva)復(fù)合導(dǎo)電涂料膜的制備本文采用聚乙烯醇為基質(zhì)材料,分別以鹽酸、十二烷基苯磺酸、氨基磺酸水溶液摻雜聚苯胺,并以膜的電導(dǎo)率為性能指標討論了聚苯胺-聚乙烯醇(PANI-PVA)復(fù)合導(dǎo)電涂料的制備。通過聚苯胺與聚乙烯