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1、產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)業(yè)用紡織品總第275期倡聚苯胺及聚苯胺／滌綸復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備張保宏薛濤孟家光（西安工程大學(xué)紡織與材料學(xué)院，西安，７１００４８）摘要：以過硫酸銨為氧化劑、硫酸為摻雜酸，采用化學(xué)氧化聚合法制備聚苯胺粉末；以同樣的氧化劑和摻雜酸，采用原位聚合法（現(xiàn)場吸附聚合法）制備聚苯胺／滌綸復(fù)合導(dǎo)電纖維。采用掃描電子顯微鏡和萬用表對聚苯胺粉末以及聚苯胺／滌綸復(fù)合導(dǎo)電纖維的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性能進(jìn)行測試。研究過硫酸銨與苯胺單體摩爾比和硫酸濃度對復(fù)合導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能和結(jié)構(gòu)的影響。得到制備聚苯胺和聚苯胺／滌綸復(fù)合導(dǎo)電纖維的最佳工藝條件為：過硫酸銨
2、／苯胺單體摩爾比１∶１，硫酸濃度１．０ｍｏｌ／Ｌ，反應(yīng)時間６ｈ，反應(yīng)溫度１５～２５℃。關(guān)鍵詞：聚苯胺，化學(xué)氧化法，聚苯胺／滌綸復(fù)合導(dǎo)電纖維，原位聚合法，導(dǎo)電性能中圖分類號：ＴＳ１０２．６ 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號：１００４－７０９３（２０１３）０８－００１０－０５［９］ ?。保梗罚茨?，日本筑波大學(xué)的白川英樹研究室意實(shí)際生產(chǎn)中有很大的局限性；而原位聚合法可外發(fā)現(xiàn)了具有交替單鍵和雙鍵結(jié)構(gòu)的高順式聚乙紡性好，節(jié)約成本，纖維導(dǎo)電性能優(yōu)良，工藝簡單，［１０-１１］炔；隨后，白川英樹與美國高分子化學(xué)家艾倫·黑其研究價值較高。格和艾倫·
3、麥克迪等合作研究發(fā)現(xiàn)，此聚乙炔薄膜經(jīng)過摻雜后呈現(xiàn)明顯的金屬特征，聚乙炔薄膜的電１ 聚苯胺的制備９導(dǎo)性增加了１０倍，達(dá)到１０００Ｓ／ｃｍ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過此［１-４］前所有的高分子材料。近年來，人們對聚苯胺合成的理論和實(shí)踐做了導(dǎo)電高分子材料也稱導(dǎo)電聚合物，導(dǎo)電高分子大量的研究，以便更好地提高聚苯胺的導(dǎo)電性能。材料根據(jù)其組分可以分為復(fù)合型導(dǎo)電高分子研究表明：聚苯胺的性能隨著摻雜、反摻雜及各種（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐｏｌｙｍｅｒｓ）和本征型導(dǎo)電高分后處理手段的不同而不同。前人的研究為制備性［５-６］子（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ
4、ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｐｏｌｙｍｅｒｓ）兩大類材料。能優(yōu)良的聚苯胺材料打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。聚苯胺作為導(dǎo)電高分子材料的一種，它的優(yōu)點(diǎn)很要制備性能優(yōu)良的材料，合成方法是關(guān)鍵。如多，原料易得，制備簡便，穩(wěn)定性好，電荷貯存能力需要大批量合成聚苯胺時，適合采用化學(xué)方法；如［７-８］強(qiáng)，電導(dǎo)率高，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。通過果生產(chǎn)小批量的特種性能聚苯胺，或用于科學(xué)研紡絲法和原位聚合法可以制備聚苯胺導(dǎo)電纖維。究，則可使用電化學(xué)方法。紡絲法對紡絲設(shè)備及紡絲操作的要求十分苛刻，在1．1試驗(yàn)試劑與儀器試劑：苯胺（天津市福晨化學(xué)試劑廠，ＡＲ），過倡西
5、安工程大學(xué)博士科研啟動項(xiàng)目（ＢＳ１１１２）；陜西省重點(diǎn)學(xué)硫酸銨（天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司，ＡＲ），濃科建設(shè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目（陜〔２００８〕１６９）；陜西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)資助硫酸（北京化工廠，ＡＲ）。項(xiàng)目（１２ＪＳ０４４）儀器：ＶＣ８９０Ｄ型數(shù)字萬用表（深圳市勝利高收稿日期：２０１２－０７－０９電子科技有限公司），ＫＹＫＹ-２８００Ｂ型掃描電子顯作者簡介：張保宏，男，１９８９生，在讀碩士研究生。主要研究方向?yàn)樾虏牧虾托鹿に?。微鏡（北京中科科儀公司），電子天平，ＤＺ-１ＢＣ型通信作者：薛濤，Ｅ-ｍａｉｌ：ｆｕｌｉｎｇｊｕｓｈｉ＠１
6、２６．ｃｏｍ電熱真空干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司），—１０—2013年第8期產(chǎn)業(yè)用紡織品產(chǎn)品開發(fā)ＫＱ３２００Ｅ型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限為中間態(tài)聚苯胺；當(dāng)過硫酸銨與苯胺單體摩爾比大公司），磁力攪拌器（金壇市大地自動化儀器廠），于１∶１時，聚苯胺的電阻率隨著過硫酸銨與苯胺單壓片機(jī)。體摩爾比的增加而增加。因此，過硫酸銨與苯胺單1．2聚苯胺的化學(xué)氧化合成體最佳摩爾比為１∶１。在苯胺的酸性（硫酸）溶液中加入一定量的氧化劑（過硫酸銨），在一定的ｐＨ值下苯胺被氧化，發(fā)生聚合反應(yīng)而生成聚苯胺。1．3聚苯胺的導(dǎo)電性能與結(jié)構(gòu)表征使
7、用ＶＣ８９０Ｄ型數(shù)字萬用表測定聚苯胺壓片的電阻率；使用ＫＹＫＹ-２８００Ｂ型掃描電子顯微鏡觀察聚苯胺的表面形貌。1．4結(jié)果與討論１．４．１ 硫酸濃度對聚苯胺導(dǎo)電性能的影響圖２ 聚苯胺導(dǎo)電性能和過硫酸銨與苯如圖１所示，在化學(xué)氧化聚合法制備聚苯胺胺單體摩爾比的關(guān)系中，過硫酸銨與苯胺單體摩爾比、溫度和時間一定１．４．３ 硫酸濃度對聚苯胺表面形貌的影響時，當(dāng)硫酸濃度小于１．０ｍｏｌ／Ｌ時，聚苯胺的電阻通過掃描電鏡可以看到，當(dāng)硫酸分別處于低濃率隨著硫酸濃度的增加而減??；當(dāng)硫酸濃度大于度區(qū)（０～０．７５ｍｏｌ／Ｌ）、中等濃度區(qū)（０．７５
8、～１．０ｍｏｌ／Ｌ時，聚苯胺的電阻率隨著硫酸濃度的增１．０ｍｏｌ／Ｌ）和高濃度區(qū)（１．０～２．０ｍｏｌ／Ｌ）時，合成加而增加。的聚苯胺結(jié)構(gòu)照片如圖３所示。由圖３可以清楚地看出，處于硫酸低濃度和高濃度區(qū)的聚苯胺團(tuán)聚都比較嚴(yán)重，呈現(xiàn)塊狀的形貌，而處于硫酸中等濃度區(qū)的聚苯胺形貌為蓬松的顆粒狀。故
