导电性聚酰胺_聚苯胺共混物的研究

第33卷�第8期�1999年8月������西�安�交�通�大�学�学�报JOURNALOFXI�ANJIAOTONGUNIVERSITY����Vol.33��8��Aug.1999导电性聚酰胺/聚苯胺共混物的研究井新利1,杨庆浩1,郑茂盛1,蓝立文2(1.西安交通大学,710049,西安;2.西北工业大学)摘要:通过化学方法制备了导电聚苯胺包覆的共聚聚酰胺微粒(PA/PANI�HCl),运用傅里叶变换红外(FTIR)光谱和紫外/可见(UV/Vis)光谱表征了其结构.电导率测试表明,PA/PANI�HCl的电导率服从逾渗规律,逾渗阈值为1�7%.由于共聚聚酰胺(PA)的熔点低,PA/PANI�HCl在130�时有良好的热塑性,可制成导电性共混高分子材料,但热处理却使电导率下降了1~2个数量级.对PA/PANI�HCl脱掺杂得到的PA/PANIEB,在间甲酚中有良好的溶解性,而且当聚苯胺含量低于10%时,能全部溶解于间甲酚.关键词:聚苯胺;聚酰胺;导电高分子;共混中国图书资料分类法分类号:O631.1StudyonElectricalConductivePolyamide/PolyanilineBlendsJingXinli1,YangQinghao1,ZhengMaosheng1,LanLiwen2(1.Xi�anJiaotongUniversity,Xi�an710049,China;2.NorthwesternPolytechnicalUniversity)Abstract:Electricalconductivepolyanilinecoatingcopolyamideparticles(PA/PANI�HCl)werepreparedthroughchemicalmethod,whichwerecharacterizedbyFTIRandUV/Visspectra.Themeasurementofelectricalconductivityshowsthattheirconductivityfollowspercolationlawwithaverylowthresholdof1�7%.Becauseofthelowmeltingpointofcopolyamide(PA),thePA/PANI�HClhasgoodthermoplasticpropertyat130�andconductiveblendwithgoodmechanicalpropertycanbeobtainedbysintering.Buttheconcutivitydecreases1to2magnitudes.Dedopedblends(PA/PANIEB)canbedissolvedinm�cresolandwhenthecontentofPANIinblendislowerthan10%,theblendiswhollydissolvedinm�cresol.Keywords:polyaniline;polyamide;electricalconductivity;blend��聚苯胺是近年来颇受关注的导电高分子材料,因工艺性差(溶解性差,不能熔融加工),从而使其应用受到限制.聚苯胺与普通高分子材料共混可以克服上述不足,并获得具有良好性能的导电高分子材料.具体的共混方法有多种,其中之一是将苯胺引入预先制好的聚合物薄膜中,再使苯胺原位转化为聚苯胺[1~2];另一方法是先取得聚苯胺的溶液(通常只能获得浓度极低的溶液),再与普通聚合物溶液混合,通过溶液浇铸制膜[3~4].上述方法比较适合于制备导电膜,但过程复杂.本文通过水相的氧化收稿日期:1998�12�09.作者简介:井新利,男,1964年1月生,化学工程学院高分子材料系,副教授.基金项目:航空科学基金资助项目(97G53076).聚合,制备了聚苯胺包覆的共聚聚酰胺微粒.利用这种聚酰胺具有较低熔点的特点,可通过热加工获得具有良好导电性的聚酰胺/聚苯胺共混物.1�实�验将2.33g(0.025mol)新蒸馏的苯胺(分析纯,西安化学试剂厂)溶于120g盐酸(1mol/dm3)中,加入一定量共聚聚酰胺(PA)微粒(粒径为177�m;相对粘度:1�6~1�8;熔点:小于130�,上海赛璐珞厂),搅拌10min.将5�7g(0�025mol)过硫酸铵(化学纯,西安化学试剂厂)溶解于35g盐酸中,边搅拌边滴加于苯胺溶液中,温度保持在20��1�,30min加完,继续搅拌1h后停止反应,过滤,用盐酸(1mol/dm3)洗至滤液无色.滤饼在60�下真空干燥48h,得到墨绿色的盐酸掺杂聚苯胺(PANI�HCl)或PANI�HCl包覆的聚酰胺(简写为(PA/PANI�HCl)微粒.PANI�HCl的质量分数计算