與傳統(tǒng)的導(dǎo)電材料相比較，導(dǎo)電高分子材料具有許多獨(dú)特的性能，例如密度小、易加工、耐腐蝕、結(jié)構(gòu)易變、半導(dǎo)體、可大面積成膜以及電導(dǎo)率可在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，顯示出了其廣闊的應(yīng)用前景。導(dǎo)電高分子材料因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)而在很多方面得到廣泛應(yīng)用，例如已經(jīng)在隱身技術(shù)、顯示器、電池、電子器件、生物醫(yī)藥、傳感器等方面得到廣泛的應(yīng)用。

導(dǎo)電高分子材料按結(jié)構(gòu)和制備方法可以分成兩類，一類是復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料，另一類是結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料。結(jié)構(gòu)型高分子自身具有導(dǎo)電性，其大分子中的共軛鍵可提供導(dǎo)電載流子，聚苯胺即屬于此。

聚苯胺有哪些優(yōu)勢(shì)？

a．原料易得，合成簡(jiǎn)單;

b．具有優(yōu)良的電磁微波吸收性能、電化學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性及光學(xué)性能;

c．獨(dú)特的摻雜現(xiàn)象;

d．高的電導(dǎo)率;

e．擁有良好的環(huán)境穩(wěn)定性。

聚苯胺合成方法概述

（1）化學(xué)氧化聚合法

（2）電化學(xué)聚合法法

（3）乳液聚合法法法

（4）縮合聚合法法法

聚苯胺/聚合物復(fù)合材料合成方法

一、共聚法

聚法是采用化學(xué)的手段使各物質(zhì)直接達(dá)到結(jié)合，共聚后聚合物鏈段得到重組使得制備的聚苯胺復(fù)合材料加工性能好。

二、共混法

共混法可以分為兩大類:

一是機(jī)械共混法，在操作上簡(jiǎn)單且方便實(shí)施，但隨之得到的材料的相容性和穩(wěn)定性就不那么理想;

二是溶液共混法，不同于前者，其制備的材料導(dǎo)電性能和力學(xué)性能都較好。

三、表面吸附聚合法

表面吸附聚合法不同于以上兩種方法，在共聚方法上是先通過單體的聚合在本身不帶電的基體形成導(dǎo)電薄膜，制備需要的功能復(fù)合材料。

新的方法

本實(shí)驗(yàn)開發(fā)了一種新比例的聚苯胺復(fù)合方法，具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)論如下：

試劑與儀器

1、試劑

試劑:苯胺(二次減壓蒸餾)，納米銅粉(分析純)，ABS(分析純)

實(shí)驗(yàn)步驟

1.ABS/Cu/PANI復(fù)合材料的制備

本實(shí)驗(yàn)采用機(jī)械熔融共混法制備ABS/Cu/PANI復(fù)合導(dǎo)電材料，以ABS樹脂為基體，將ABS顆粒和聚苯胺粉末以4:6的比例，再加入一定量的納米銅粉，一起倒入雙輥筒煉塑機(jī)，170℃下混煉15min后取出，放入平板硫化機(jī)中，之后在160℃，20MPa條件下壓制15min，熱壓成型得到ABS/Cu/PANI導(dǎo)電復(fù)合材料。

2.電導(dǎo)率測(cè)試

將聚苯胺粉末和ABS/Cu/PANI復(fù)合導(dǎo)電材料壓制成直徑14mm，厚度0.5mm的模壓圓片，用ＲTS－1345型全自動(dòng)四探針測(cè)試儀測(cè)量其電導(dǎo)率。

結(jié)果及討論

納米銅粉加入量對(duì)ABS/Cu/PANI復(fù)合導(dǎo)電材料導(dǎo)電率的影響。

以HCL:過硫酸銨:苯胺(物質(zhì)量之比)=2:0．5:1，反應(yīng)溫度=0℃的條件下合成聚苯胺。將聚苯胺粉末:ABS顆粒=6:4的比例下，通過加入不同量的納米銅粉，來測(cè)試納米銅粉的不同加入量對(duì)ABS/Cu/PANI導(dǎo)電復(fù)合材料的導(dǎo)電性能的影響。

Cu會(huì)通過改變聚苯胺鏈的狀態(tài)改善電荷在鏈間、鏈內(nèi)的傳遞來提高電導(dǎo)率。由表可見，ABS/Cu/PANI導(dǎo)電復(fù)合材料電導(dǎo)率隨著納米銅粉加入一直增大，但是過多的Cu的加入會(huì)影響ABS/Cu/PANI導(dǎo)電復(fù)合材料的柔性、溶解性和可加工性等性能。

并且在表中可以看出，當(dāng)Cu和苯胺的物質(zhì)量之比由10:1增加到5:1時(shí)，復(fù)合材料的電導(dǎo)率的增幅不是很大，所以還是物質(zhì)量之比為10:1時(shí)較為合適，既能保證ABS/Cu/PANI導(dǎo)電復(fù)合材料的電導(dǎo)率，也能保證其柔性、溶解性、可加工性等性能。

總結(jié)

通過查閱大量文獻(xiàn)及書籍資料了解到關(guān)于聚苯胺導(dǎo)電材料的知識(shí)，其中包括其來源、性質(zhì)、特點(diǎn)、應(yīng)用及發(fā)展前景等。通過實(shí)驗(yàn)部分了解了聚苯胺的合成方法以及ABS/Cu/PANI復(fù)合材料的制備，以及納米銅粉對(duì)ABS/Cu/PANI復(fù)合材料的電導(dǎo)率的影響。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：納米銅粉的加入量與苯胺的物質(zhì)量之比為10:1時(shí)，ABS/Cu/PANI復(fù)合材料的電導(dǎo)率達(dá)到最大值

展望

高分子導(dǎo)電復(fù)合材料既有優(yōu)異導(dǎo)電性能，又有良好可加工性，因此備受關(guān)注。隨著研究的不斷深入，材料導(dǎo)電性能不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓廣。研究高智能化、性價(jià)比高、綜合性能優(yōu)異的導(dǎo)電高分子材料將是未來的研究的方向。從而更好的造福人類。

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