聚苯胺的网络共混物.docx
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1、聚苯胺的网络共混物:组成与热、动态力学性能和电学性能的关系PaulaC.Rodriguesa,LcniAkcelruda,b摘要:具有导电性能的聚苯胺与具有力学性能的聚氨酯的组合是通过含有一个NCO冷凝端的PU预聚体与PANI的氨基连接而组成的。由此产生的网络其交联密度是由两组分间的比例关系打算的。由于PU的长度保持恒定,PANI/PU的组成范围跨度从1%到30%,制备这些相同组合的共混物来进行比较。参考红外光谱的变化、DMTA,电导率结果以及计算机生成的优化链构象的分析,形象地表明白PANI链形成了一个连续的渗透相分散在PU基体中。它们通过界面联系在一起,具有肯定程度的相容性。此界面使两组分
2、间具有良好的连通性能与机械性能,在1024scm范围内网络结构的导电性下可以看到。关键词:聚苯胺,聚氨酯,网络1简介导电聚合物从被发觉至今已经广泛地应用于各个各领域,如可充电电池、电磁屏蔽、电介质金属化、防静电涂料、发光二极管的阳极、腐蚀抑制剂以及传感器,由于其环境稳定性好、易于制备,并有可通过独特的掺杂机制(质子)来掌握其电导率的方法,使聚苯胺成为在这些聚合物中争论最多的。然而链的强度使其加工处理变的困难,因此掺杂形成的聚合物不溶于一般溶剂中且在应用中机械性能不抱负。现在广泛的工作始终在致力于规避此问题。目前常见的解决方法为:在链中插入取代基,共聚物与常规共聚材料共混。在58或氮上插入更多可
3、溶性材料,同时链转动不能降低其导电率。共聚物含有茉胺的例子包括PEG或聚丙烯酸在PANI主链上接枝形成封端的PU-PANI结构。报告进展到以苯胺四聚体封端合成的星爆PU-尿素,富勒醇作为分子核心的嵌段共聚物聚苯胺一聚药。聚苯胺与其他聚合物共混是一个特别活跃的领域,在过去的几年中,有大量的出版物在争论出具有良好的机械性能和低电阻、具有低混溶性共粗链的混合塑料,且具有多种形态。正如预期那样,一般这些材料的物理行为至关重要。提高共混物相容性的一个好方法是在导电PANI与常规聚合物间插入一个反离子键。磷酸双脂的质子化和塑化聚苯胺的使用得到了相像的结果。最终,导电苯胺和聚乙烯醇、装甲基纤维素钠则为IPN
4、的建立供应了资源。我们报告和争论的电、热由聚苯胺链段通过共价键连接PU得到的互穿网络型物质在这方面做出了贡献。在PU链段长度不变时,交联度取决于PANl与PU链间的距离。而我们争论的以相同组合的网络共混物制备一系列含量不同的物质用于比较,这种类型的分子结构是未报道过的,其为PU模型化合物,这些材料的化学结构如图1所示。c图1聚氨酯模型化合物(a)和聚苯胺/聚氨酯网络(b)的化学结构2试验2.1 材料聚苯胺在锌存在的条件下真空蒸储两次后储存在5的环境里。1,6己二醇、己二酸用氯化钙真空蒸储。TDl真空蒸储后存储在5环境里。N甲基毗咯烷酮先用无水硫酸镁和氯化钙分步干燥,再真空蒸储后储存在分子筛中。
5、APS、HCL、氢氧化铁、间甲酚和樟脑磺酸、HCSA用于进一步纯化阳离子。2.2 聚合方法聚苯胺依据已发表的步骤在酸性介质中合成聚苯胺2.2.2 聚氨酯预聚物PU预聚物的合成来自别处。简而言之,HDO(ImoI)溶解在NMP中与过度TDl反应,反应条件为65,氮气环境下反应3小时。该模型复合物是以异丙醇封端的含NCO的PUo2.2.3 制备网络结构在NMP溶剂中通过NCO反应终止PU和聚苯胺链从而形成网络结构,反应条件为65下,24小时通氮气。之后混合物倒在四氟乙烯板上在75C条件下放置3天。其中PANDPU之比如下:1/99、5/95、15/85、20/80、25/75、30/70、50/5
6、0,在固化前加樟脑磺酸。共混制剂在NMP溶液中将聚苯胺和PU模型化合物共混获得PANI/PU网络共混物。在24小时磁力室温搅拌后,倒入聚四氟乙烯板中75C下放3天,获得与之前描述方式相同的掺杂网络型物质。2.3 设施2.3.2 GPC用GPC测Mn和Mw,将B和C混合后的凝胶色谱连接到RI检测器柱子上,在30时PU溶于THF,以PS为校准标准。红外FTIR将对高分子的测量投射在KBr硬盘上,用的是BomemMBlOO红外分光光度计。2.3.3 热分析对TG209和DMA242耦合模块的热分析是在20Cmin的加热速率及氮气流量15mlmin下进行,从室温升至450C,此过程中20Cmin的加热
7、速率也在应用。机械动态特性(DMA)的测定在拉伸模式下执行,其条件为稳定负荷L78MPa,动态压力1.98MPa下,氮气流量50mlmin,温度区间为-150C到250C间,以2Cmin的加热速率在频率为5HZ下升温。通过DMA来表征样品尺寸。2.3.4 电气测量在室温(26C)下用标准弹簧压力接触四探针法测量其电导率。2.3.5 电脑建模对PANI电脑仿真建模,PU和PANI/PU网络结构使用HYPERCHEMPR0-6型半径AMI的哈密顿程序。3结果与争论3.1 网络结构网络结构组成的系统其挨次为PANIPU(WW):1/99、5/95、10/95、15/85、20/80、25/75、30
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