Page 95 - 《橡塑技术与装备》2022年8期

材料与配方 明皓 等·不同酸掺杂的聚苯胺粉体材料的制备与表征

不同酸掺杂的聚苯胺粉体材料的

制备与表征

1
3
1
明皓 1，2 ，孔俊嘉 ，范文玉 ，谢宇 ，王铎睿 2
(1. 沈阳科技学院，辽宁 沈阳 110167 ；
2. 沈阳工业大学，辽宁 沈阳 110870 ；
3. 沈阳化工大学，辽宁 沈阳 110142)

摘要 ： 聚苯胺（PANI）是一类特种功能高分子材料，具有塑料的密度，又有金属的导电性和塑料的可加工性，还具备金属和
塑料所欠缺的化学和电化学性能，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、电子
化学品等。本文采用化学氧化聚合法，以苯胺单体为原料，分别以盐酸、硫酸、磷酸、对甲苯磺酸、对氨基苯磺酸和柠檬酸为掺
杂酸，过硫酸铵为氧化剂，通过正交试验，在不同的反应条件下，制备了一系列掺杂态聚苯胺粉体，并对产物的成分、结构进行
表征。
关键词 ： 聚苯胺 ；化学氧化聚合 ；导电聚合物 ；功能材料
中图分类号 ： TQ328.9 文章编号 ： 1009-797X(2022)08-0041-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.08.010

聚苯胺（PANI）是一种高分子合成材料，俗称导 电位法，恒电流法等 [7] 。本文采用化学氧化聚合法分
电塑料。它是一类特种功能材料，具有塑料的密度， 别制备了由不同掺杂酸，即盐酸、硫酸、磷酸、对甲
又具有金属的导电性和塑料的可加工性，还具备金属 苯磺酸、对氨基苯磺酸和柠檬酸掺杂的聚苯胺粉体，
和塑料所欠缺的化学和电化学性能，在国防工业上可 并对产物的成分、结构进行表征，为聚苯胺复合材料
用作隐身材料、防腐材料，民用上可用作金属防腐蚀 的合成及研究奠定了基础。
材料、抗静电材料、电子化学品等 [1~2] 。
早在 1862 年，人们就发现了苯胺的聚合物，当 1 实验部分
时 Letheby 在含有苯胺的硫酸溶液中，以铂作电极进 1.1 主要原料
行电解反应。发现在阳极上可以得到暗绿色的沉积物， 苯胺（分析纯），天津市福晨化学试剂厂 ；过硫酸
人们称之为苯胺黑。后来，人们又用化学法合成了苯 铵（分析纯），天津市福晨化学试剂厂 ；无水乙醇（分
胺的齐聚物 [3] 。1976 年美国宾夕法尼亚大学的化学家 析纯），天津市富宇精细化工有限公司；丙酮（分析纯），
MacDiarmid 领导的小组首次发现了掺杂后的聚乙炔 天津市科密欧化学试剂有限公司 ；盐酸（分析纯），北
具有类似金属的导电性 [4] ，在此之后，研究者才开始 京化工厂 ；硫酸（分析纯），北京化工厂 ；磷酸（分析
注意到聚苯胺优异的导电性。通过 20 多年的研究，聚 纯），沈阳市经济技术开发区试剂厂 ；对甲苯磺酸（分
苯胺由于其原料廉价易得、合成简便、耐高温、抗氧化、 析纯），天津市瑞金特化学品有限公司 ；对氨基苯磺酸
环境稳定性好等特性被认为是最有工业化应用前景的 （分析纯），天津市科密欧化学试剂有限公司 ；柠檬酸
功能高分子之一 [5~6] 。
聚苯胺的合成方法很多，但常用的合成方法有化 作者简介 ：明皓 (1988-)，男，博士研究生，讲师，研究
方向为环境功能材料、电化学工业水处理技术。
学合成和电化学合成两大类。化学合成法是利用氧化
基金项目 ：辽宁省教育厅科学研究经费项目，基于膜
剂作为引发剂在酸性介质中使苯胺单体发生氧化聚合， 分离的聚合物材料成型工艺优化及归一化参数控制研究
具体实施方法包括化学氧化聚合法，乳液聚合法，微 （20201362101）；沈阳科技学院科学研究项目，水性聚合物基
乳液聚合法，分散聚合法等 ；电化学合成法主要有恒 导电防腐涂层制备与性能研究（ZD-2021-06）。
收稿日期 ：2022-04-06

年
2022 第 48 卷 ·41·