Page 97 - 《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

品的最终颜色较单一，均为黑色 ；而对甲苯磺酸作掺 明在酸掺杂的过程中，聚苯胺的氧化还原程度发生了
杂酸时，样品的最终颜色还出现了棕色和绿色。这说 改变，最终导致产物呈现不同的表观颜色。

表 3 不同酸掺杂的产品颜色
实验 HCl-PANI H 2 SO 4 -PANI H 3 PO 4 -PANI p-TSA-PANI p-ASA-PANI CA-PANI
1 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色
2 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色
3 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色
4 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色
5 棕色 黑色 黑色 绿色 黑色 黑色
6 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色
7 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色
8 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色
9 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色
10 黑色 棕色 黑色 棕色 黑色 黑色
11 黑色 黑色 黑色 棕色 黑色 黑色
12 棕色 棕色 黑色 棕色 棕色 黑色
13 黑色 黑色 黑色 绿色 黑色 黑色
14 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色 黑色
15 棕色 黑色 黑色 棕色 黑色 黑色
16 棕色 黑色 黑色 黑色 棕色 黑色

2.2 电导率分析 柠檬酸掺杂的聚苯胺电导率最低 ；无机酸作掺杂酸时，
表 4 为不同酸掺杂的聚苯胺的电导率，可以看出 样品电导率明显高于有机酸作掺杂酸。电导率的大小
盐酸掺杂的聚苯胺具有最高的电导率，为 1.27 S/cm， 主要与聚苯胺的氧化还原程度、掺杂度和掺杂酸的种
明显高于其他几种酸掺杂的聚苯胺 ；有机酸中对甲苯 类有关。
磺酸掺杂的聚苯胺具有较高的电导率，为 0.66 S/cm ；
表 4 不同酸掺杂的聚苯胺的电导率
HCl-PANI H 2 SO 4 -PANI H 3 PO 4 -PANI p-TSA-PANI p-ASA-PANI CA-PANI
种类 -1 -1 -1 -1 -1 -1
/(S . cm ） /(S . cm ） /（S . cm ） /（S . cm ） /(S . cm ） /(S . cm ）
1 1.22 0.82 0.32 0.36 0.09 0.07
2 1.27 0.93 0.57 0.34 0.10 0.08
3 1.21 0.91 0.49 0.31 0.10 0.07
4 1.19 0.84 0.46 0.18 0.13 0.06
5 1.22 0.83 0.33 0.54 0.15 0.10
6 1.22 0.84 0.16 0.53 0.06 0.09
7 1.23 1.01 0.51 0.15 0.11 0.10
8 1.24 1.03 0.50 0.47 0.13 0.12
9 1.27 1.07 0.52 0.66 0.27 0.13
10 1.11 0.75 0.28 0.41 0.11 0.06
11 1.23 1.00 0.38 0.22 0.14 0.09
12 1.23 0.99 0.38 0.47 0.12 0.11
13 1.26 1.07 0.42 0.52 0.15 0.13
14 1.21 0.93 0.39 0.35 0.13 0.11
15 1.22 0.93 0.40 0.38 0.14 0.10
16 1.25 1.04 0.40 0.45 0.15 0.12

2.3 红外光谱分析 1 500 cm -1 和 1 590 cm -1 分别为苯环和醌环的 C=C
由于正交试验粉体样品较多，不能全部进行红外 伸缩振动吸收峰 ； 1 384 cm -1 为 C—N 伸缩振动吸收
光谱的测定，而第 5 组六种酸掺杂的聚苯胺粉体样品 峰； 812 cm -1 是苯环的面外 C—H 弯曲振动特征吸收
颜色最多，故选出实验 -5 的 3 个无机酸样品进行红 峰； 1 140 cm -1 是醌环的面内 C—H 弯曲振动特征吸
外光谱测试。测试得到分别由盐酸、硫酸、磷酸的聚 收峰 ； 505 cm -1 处的吸收峰是芳环的弯曲振动所致。
苯胺的红外光谱如图 1 中曲线 a、b、c 所示。查阅 由图 1 可知，不同酸掺杂的聚苯胺红外吸收峰都
文献可知 [8] ，本征态聚苯胺的特征吸收峰所代表的官 向低频方向有不同程度的移动，这是由于掺杂使聚合
能团结构如下 ： 3 440 cm -1 左右为 N—H 伸缩振动 ； 物分子链中的电子云密度下降，降低了原子间的力常

年
2022 第 48 卷 ·43·