聚苯胺制備原理?
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2023-03-05分類:聚合物瀏覽:315
一 聚苯胺的合成方法
聚苯胺的合成方法很多,但常用的合成方法有兩大類:化學(xué)合成和電化學(xué)合成。
(1) 化學(xué)合成法 化學(xué)合成法是利用氧化劑作為引發(fā)劑在酸性介質(zhì)中使苯胺單體發(fā)生氧化聚合,具體實(shí)施方法有如下幾種。
① 化學(xué)氧化聚合法 聚苯胺的化學(xué)氧化聚合法,是在酸性條件下用氧化劑使苯胺單體氧化聚合。質(zhì)子酸是影響苯胺氧化聚合的重要因素,它主要起兩方面的作用:提供反應(yīng)介質(zhì)所需要的pH值和以摻雜劑的形式進(jìn)入聚苯胺骨架賦予其一定的導(dǎo)電性。聚合同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)摻雜,聚合和摻雜同時(shí)完成。常用的氧化劑有:過(guò)氧化氫、重鉻酸鹽、過(guò)硫酸鹽等。其合成反應(yīng)主要受質(zhì)子酸的種類及濃度,氧化劑的種類及濃度,單體濃度和反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素的影響。化學(xué)氧化聚合法優(yōu)點(diǎn)在于能大量生產(chǎn)聚苯胺,設(shè)備投資少,工藝簡(jiǎn)單,適合于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),是目前最常用的合成方法。
② 乳液聚合法 乳液聚合法是將引發(fā)劑加入含有苯胺及其衍生物的酸性乳液體系內(nèi)的方法。乳液聚合法具有以下優(yōu)點(diǎn):采用環(huán)境友好且成本低廉的水作為熱載體,產(chǎn)物無(wú)需沉淀分離以除去溶劑;合成的聚苯胺分子量和溶解性都較高;如采用大分子磺酸為表面活性劑,則可一步完成摻雜提高導(dǎo)電聚苯胺電導(dǎo)率;可將聚苯胺制成直接使用的乳狀液,后續(xù)加工過(guò)程不必再使用昂貴或有毒的有機(jī)溶劑,簡(jiǎn)化了工藝,降低了成本,還可以克服傳統(tǒng)方法合成聚苯胺不溶不熔的缺點(diǎn)。
③ 微乳液聚合法 微乳液聚合法是在乳液法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。聚合體系由水、苯胺、表面活性劑、助表面活性劑組成。微乳液分散相液滴尺寸(10~100nm)小于普通乳液(10~200nm),非常有利于合成納米級(jí)聚苯胺。納米聚苯胺微粒不僅可能解決其難于加工成型的缺陷,且能集聚合物導(dǎo)電性和納米微粒獨(dú)特理化性質(zhì)于一體,因此自1997年首次報(bào)道利用此法合成了最小粒徑為5nm的聚苯胺微粒以來(lái),微乳液法己經(jīng)成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前常規(guī)O/W型微乳液用于合成聚苯胺納米微粒常用表面活性劑有DBSA、十二烷基磺酸鈉等,粒徑約為10~40nm。反相微乳液法(W/O)用于制備聚苯胺納米微粒可獲得更小的粒徑(
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