Page 67 - 《橡塑技术与装备》2023年3期

理论与研究 豆鹏飞·聚苯乙烯 / 聚苯胺核壳型复合材料的合成表征研究

聚苯乙烯 / 聚苯胺核壳型复合材料的

合成表征研究

豆鹏飞
( 长庆油田公司，陕西 榆林 718100)

摘要 ： 采用无皂乳液聚合法，合成聚苯乙烯微球。用浓硫酸对聚苯乙烯微球磺化，引入磺酸基，以提高聚苯乙烯微球对苯胺
的吸附能力。采用化学氧化方法，制备聚苯乙烯 / 聚苯胺核壳型复合材料。运用场发射扫描电镜、透射电镜和红外光谱等技术，
对聚苯乙烯 / 聚苯胺核壳型复合材料形貌和组成进行表征。同时，运用电化学工作站，对复合材料电化学性能进行表征。结果表
明复合材料粒径在 190~230 nm 之间，并具有很好电化学活性。
关键词 ： 聚苯乙烯微球 ；化学氧化 ；复合材料 ；电化学活性
中图分类号 ： TQ325.2 文章编号 ： 1009-797X(2023)03-0019-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2023.03.004

导电聚苯胺 (PANI) 作为最重要的导电高分子之 的磺化、聚苯乙烯 / 聚苯胺 核壳式复合微球的制备及
一，导电聚苯胺具有高电导率、易制备、环境稳定性 其表征。通过查阅资料，设计实验方案，并通过多次
好等优点，在能源、光电子器件、分子导线以及电磁 平行实验，控制实验条件，在前人的基础上，生产出
屏蔽和隐身材料中有着广阔的应用前景 [1~5] 。这种导电 均相较好的聚苯乙烯 / 聚苯胺核壳式复合微球，以便
核 / 壳型聚合物只在表面包覆一层导电聚合物，在使 更好的去研究聚苯乙烯 / 聚苯胺核壳式复合微球。通
用少量的导电聚合物的情况下就可以得到和本体相当 过该实验提高自己的动手操作能力，养成规范的实验
的导电率，近些年来已被人们广泛地研究 [6~10] 。PANI 习惯，培养严谨的科学态度，为以后的学习工作打下
具有高电导率、易制备、环境稳定性好等特点，已经 坚实的基础。
在多种领域有广泛应用，如发光电子装置、化学传感
器、分离膜和抗静电等。由于 PANI 的掺杂度可以通 1 实验部分
过酸的掺杂和脱掺杂过程来控制，因而在共轭高聚物 1.1 实验试剂
中是独一无二的。 主要实验试剂见表 1。
聚合物包覆的核 / 壳结构复合粒子在很多方面都 表 1 实验试剂与规格
有着潜在应用价值，例如可以用在催化剂、化妆品、 试剂名称 型号 / 规格 生产厂家
苯乙烯 AR 江苏永华精细化学品有限公司
印刷和涂料等领域、信息贮存及处理、传感器、防腐 苯胺 AR 江苏永华精细化学品有限公司
过硫酸钾 AR 上海润捷化学试剂有限公司出品
材料、电磁屏蔽、隐身技术和显示设备等领域获得应
过硫酸铵 AR 上海润捷化学试剂有限公司出品
用 [11~15] 。但是聚苯胺存在不溶不熔、加工性能和力学 无水乙醇 AR 丹阳市永丰化学试剂厂
氢氧化钠 AR 江苏强盛化工有限公司
性能差等缺点而使其应用受到很大的限制。为此，人
浓盐酸 AR 丹阳市永丰化学试剂厂
们通过多种方法将加工性能良好的基质与聚苯胺复合 浓硫酸 AR 丹阳市永丰化学试剂厂
对其进行改性 [16~20] 。其中一个重要的方法即为种子乳
1.2 实验仪器
液聚合法，其实施步骤为将苯胺单体加入预先制得的
主要实验仪器见表 2。
种子乳液中，在氧化剂存在下进一步聚合，最终得到
核壳结构的导电聚苯胺复合材料。 作者简介 ：豆鹏飞 (1992-)，男，本科，工程师，现从事
复合材料研究工作。
课题主要研究聚苯乙烯胶体微球的制备、苯乙烯
收稿日期 ：2022-03-22

2023 第 49 卷 ·19·
年