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题目:磺酸双子表面活性剂制备导电聚苯胺的研究

关键词:聚苯胺;双子表面活性剂;乳液聚合;形貌;导电率;分子量

  摘要

聚苯胺(PAni)是一种导电高分子材料,具有独特的掺杂机制,较高的电导率,在空气和水中的稳定性好,在国防工业上可用作隐身材料、防腐材料,民用上可用作金属防腐蚀材料、抗静电材料、电池等。广阔的市场应用前景使其成为目前研究最热的导电聚合物之一。本论文成功地合成了一系列含有不同连接链长度的磺酸型双子表面活性剂6,6’-(烷基-1,m-二基双氧)双(3-壬基苯磺酸)(9BA-m-9BA,m=2、3、4、6),红外、核磁、元素分析及酸度测试对其进行了详细的结构表征;表面张力仪和界面张力仪测试了其表界面性能,结果发现其临界胶束浓度CMC比传统的单基表面活性剂低一个数量级,并将正十六烷/水界面张力降低到1.0 mN m-1以下,显示出优异的表界面性能。探讨了其作为乳化剂及掺杂剂应用于乳液聚合合成导电聚苯胺的可行性,深入研究了不同聚合条件对聚合体系稳定性及聚苯胺产物的影响,利用扫描电镜、透射电镜观测了合成聚苯胺的结构形貌,四探针电导率仪、乌氏黏度计测试了聚苯胺产物的导电率及分子量,结果表明,不同的后处理方式、油相的种类、油水比、苯胺浓度、乳化剂用量及氧化剂用量等所得到的聚苯胺结构与性能差别较大。 进一步研究了所合成的四种不同连接链的双子表面活性剂9BA-m-9BA (m=2、3、4、6)对聚合体系稳定性及聚苯胺产物的影响,发现随着表面活性剂连接链长从2碳逐渐变化到3、4和6碳时,聚苯胺产物由颗粒状变化到短棒状、再到长棒状、最后变成长棒交叉的网络状,且分子量逐渐变大而导电率则变小。