摻雜聚苯胺-氧化鏑復(fù)合材料的制備與表征.pdf

1、聚苯胺(PANI)作為一種新型的功能高分子材料，由于其合成工藝簡(jiǎn)單、摻雜機(jī)制獨(dú)特，具有良好的氧化還原性和環(huán)境穩(wěn)定性、較高的摻雜導(dǎo)電率及特異的光、電、磁學(xué)性能而得到廣泛關(guān)注。但聚苯胺分子鏈骨架剛性強(qiáng)，分子間作用力大，幾乎不溶不熔，后期加工處理的難度嚴(yán)重限制了其在各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際推廣應(yīng)用。復(fù)合改性技術(shù)可有效改善其加工性能，獲得具有多種功能性的復(fù)合材料，為導(dǎo)電聚苯胺拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 無(wú)機(jī)粒子對(duì)聚苯胺的復(fù)合改性能夠提高聚苯胺涂層的防

2、腐性能。在聚苯胺/無(wú)機(jī)復(fù)合材料制備中，摻雜劑、氧化劑、無(wú)機(jī)粒子的濃度、反應(yīng)時(shí)間及無(wú)機(jī)粒子在復(fù)合物中的含量將對(duì)復(fù)合物的摻雜率、電導(dǎo)率、粒徑、結(jié)構(gòu)組成及其復(fù)合涂層的防腐性能等產(chǎn)生影響。本文主要討論了苯胺聚合條件對(duì)聚苯胺、聚苯胺/氧化鏑(PANI/Dy2O3)復(fù)合材料及其環(huán)氧樹(shù)脂(EP)涂層性能的影響。
　　 本論文主要分為兩個(gè)部分：
　　 ①苯胺乳液聚合工藝條件對(duì)PANI及PANI/EP(P/EP)、PANI/Dy2O3-m

3、ix/EP(PD-M/EP)涂層性能的影響。采用四探針電導(dǎo)率儀、激光粒度分析儀、電化學(xué)工作站等探討了十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)用量、Dy2O3用量、過(guò)硫酸銨(APS)用量、反應(yīng)時(shí)間及PANI用量對(duì)PANI及P/EP、PD-M/EP涂層性能的影響。研究表明：WtPANI％=25％，nSDBS/nAn=0.8,WtDy2O3％=9％，nAPS/nAn=0.8，反應(yīng)時(shí)間=4h時(shí)，PD-M/EP涂層的防腐性能最佳。此時(shí)PD-M/EP涂層的腐蝕

4、電位較P/EP涂層上升了+878mV，涂層的防腐性能得到了很大改善。
　　 ②苯胺乳液聚合工藝條件對(duì)PANI/Dy2O3-(in-situ)(PANI/Dy2O3-I)及其PANI/Dy2O3-I/EP(PD-I/EP)涂層性能的影響。采用四探針?lè)?、激光粒度分析、X光電子能譜(XPS)、X射線衍射(XRD)、紅外光譜(FT-IR)、熱重分析(TGA)、Tafel曲線分析等探討了PANI/Dy2O3-I用量、SDBS用量、Dy2O

5、3用量、APS用量及反應(yīng)時(shí)間對(duì)PANI/Dy2O3-I及其PD-I/EP涂層性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)：nSDBS/nAn=0.8，nDy2O3/nAn=1/50，nAPS/nAn=0.8，反應(yīng)時(shí)間=4h，wtPANI/Dy2O3-I％=10％時(shí)，PANI/Dy203-I及PD-I/EP涂層的性能較佳，此時(shí)PD-I/EP涂層的腐蝕電位最大(0.122V)，比PD-M/EP涂層的腐蝕電位上升了+51mV，且其所需聚苯胺的量大為減少。XPS、XR