Page 70 - 《橡塑技术与装备》2023年3期
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橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
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302 cm ，1 250 cm -1 处的吸收峰分别属于 C—N 和
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C=N 的伸缩振动。在 1 136 cm ，821 cm -1 特征吸
收峰属于 C—H 面内弯曲振动 和面外伸缩振动。756
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cm ，696 cm -1 特征吸收峰则是典型的聚苯乙烯吸收
峰 [31~32] 。由以上分析可知，聚苯胺确实包裹在聚苯乙
烯微球上面。
图 5 PS/PANI 核壳材料 CV 曲线图
酸用量是本实验关键之一，通过对比实验可以确定最
佳用量，以便聚苯胺更好的包裹在聚苯乙烯微球上。
（2）电镜图看出聚苯乙烯 / 聚苯胺核壳材料周围
有絮状物生成，这是单独的聚苯胺的生成，并没有在
聚苯乙烯球合成，主要原因在于苯胺与氧化剂过硫酸
图 4 PS/PANI 核壳材料的红外光谱图
胺配比，当苯胺与过硫酸胺的摩尔比为 1.0 时，聚合
物电导率最高。当苯胺与过硫酸胺摩尔比为 0.67 时，
2.5 循环伏安曲线分析
产率最大。两者的配比也是本实验又一关键之处。
根据聚苯胺掺杂导电原理可知，聚苯胺有三种结
因此，要得良好的聚苯乙烯 / 聚苯胺核壳复合材
构，全氧化态，全还原态，中间氧化态（含苯二胺及
料，同时减少絮状的聚苯胺的生成，在实验过程中要
醌二亚胺），在全还原态中所有氮原子都是胺态，但是
控制好这两大关键，同时也要控制好实验条件，如反
在全氧化态中所有的氮原子都是亚胺。其中全氧化态
应温度、搅拌速度等。
和全还原态导电性较差，掺杂下中间态可以导电最好，
在循环伏安曲线，有两对氧化还原峰，第一个氧化还
参考文献 ：
原峰是属于还原态到中间掺杂态的转变，第二个氧化
[1] 张凯，曾敏，雷毅 . 导电高分子化学的进展 [J]. 化工新型材料 ,
峰是中间掺杂态到全氧化态的转变。由此说明聚苯乙 2002, 30(7):13-15.
烯 / 聚苯胺有着良好电化学性能。 [2] A njali A Athaw ale, M ilind V Kulkani, et al. Studies
on chemically synthesized soluble acrylic acid doped
polyaniline [J]. Mater Chem Phys, 2002, 73: 106.
3 结论
[3] 赵文元，王亦军等编著 . 功能高分子材料化学 [M]. 北京 ：化
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通过化学氧化法在其表面合成聚苯胺，从而制得聚苯 [4] 马利，汤琪 . 导电高分子材料聚苯胺研究与进展 [J]. 重庆大学
学报，2002, 25(2):1-2.
乙烯 / 聚苯胺核壳复合材料。以红外、透射电镜、电
[5] LIANG, LUJ. WNDISCHCF, et al. Direct assembly of large
化学工作站等方法对其进行表征，说明最终的产物聚 arrays of oriented conduction polymer nanowires[J]. Angew
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[6] 旷英姿 . 导电高分子材料聚苯胺的合成与应用 [J]. 贵州大学学
活性。虽然合成了聚苯乙烯 / 聚苯胺核壳复合材料，
报，2002, 34(4):20-22
电化学分析其具有良好导电性。但根据电镜图和电化
[7] 王佛松，王利祥，景遐斌 . 聚苯胺的掺杂反应 [J]. 武汉大学报，
学分析，实验结果有一些不足 ： 1999, 18(6):65-73.
（1）聚苯乙烯球磺化前后对比可知，磺化效果不 [8] 马永梅，陈春英，过俊石，等 . 聚苯胺导电复合物的二次掺杂
现像 [J]. 科学通报，1997, 42(7):707-709.
是很好，对后续的包裹产生很大影响，磺化效果主要
[9] DIAZAF, LOGANJA. Electro Active Polyaniline films[J].
取决于浓硫酸的用量，浓硫酸用时过多会使聚苯乙烯 Electroananl Chem, 1980, 111(1):111-114.
微球炭化，用量过少，会磺化不完全，因此确定浓硫 [10] 柯一礼 . 导电高分子聚苯胺的合成及电化学性能研究 [D].
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·22· 第 49 卷 第 期
