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聚吡咯导电涂层的制备及其性能研究*

2020-08-03沈春银戴干策

功能材料 2020年7期

周 健,李 宾,2,,袁 晓,柳 翠,沈春银,戴干策

(1. 华东理工大学 材料科学与工程学院,上海200237; 2. 华东理工大学 机械与动力工程学院,上海200237; 3. 华东理工大学 化学工程联合国家重点实验室聚合物加工研究室,上海200237)

0 引 言

导电高分子,也称导电聚合物,是近几十年来迅速发展的导电功能材料。聚吡咯(PPy)因其良好的生物相容性、高导电性、优异的环境和热稳定性、简便的合成方法和广泛的应用范围等优点而得到广泛研究[1-3]。目前,合成聚吡咯主要有两种方法:电化学聚合和化学氧化合成法。通过电化学合成的聚吡咯通常是薄膜,化学氧化法合成的是黑色粉末,通常都是不熔不溶的[4]。电化学法反应设施比较复杂,产量较低,生产资本比较高,无法合成出大面积均匀的薄膜,并且所合成的薄膜与电极难以剥离,因此很难实现工业化生产。化学氧化法制备聚吡咯具有产量大,设备要求低,易于工业化生产的优点,是大规模生产聚吡咯的主要制备方法[5-7]。由于聚吡咯通常是不溶不熔的且加工性差,因此通常将其与聚合物树脂复合以形成导电涂层;通过适当选择树脂,涂层可以具有复合材料的综合性能[8]。制备导电涂层的常规方法是向树脂中加入导电助剂如导电填料或有机导电剂[9]。

用化学氧化法合成聚吡咯,十二烷基苯磺酸(DBSA)作为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂,通过正交实验来优化合成工艺,得到导电性好的聚吡咯。PPy分子有强的刚性链,使其几乎不溶于任何溶剂,但使用DBSA作为掺杂剂,可以合成适度溶解在间甲酚中的聚吡咯[10]。……

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