掺杂剂掺杂聚吡咯复合吸波材料的研究进展
2021-08-23杨艳凤刘元军赵晓明
杨艳凤 刘元军 赵晓明



摘 要:在合成导电高分子物时加入掺杂剂,可以改变高分子物结构。聚吡咯(polypyrrole,PPy)经掺杂剂掺杂后,完整共轭结构遭破坏,吸波性能提高,根据该特点总结了目前不同种类掺杂剂掺杂PPy的发展现状。首先介绍PPy的制备及掺杂机理;其次选取目前研究较热门的酸掺杂剂、表面活性剂掺杂剂及其他掺杂剂进行讨论,比较不同掺杂剂掺杂后对PPy材料的微观形貌、导电性能等方面的影响;最后总结掺杂剂掺杂PPy复合材料的研究现状,并对其发展进行展望。
关键词:PPy;复合材料;掺杂;电磁防护;酸掺杂剂;表面活性剂掺杂剂
中图分类号:TQ317 文献标志码:A
文章编号:1009-265X(2021)03-0008-08
Abstract: The structure of conductive polymer can be changed by adding a dopant to synthesize it. After polypyrrole (PPy) is doped with a dopant, its complete conjugated structure is destroyed and the absorbing property improves. According to such characteristics, the development status of doped PPy with different kinds of dopants is summarized. Firstly, this paper presents the preparation of PPy and doping mechanism. Secondly, the popular dopants such as acid dopants, surfactant dopants and other dopants are discussed, and the effects of different dopants on the microstructure and conductive performance of PPy materials. Finally, this paper summarizes the current research status of dopant-doped PPy composites, and its development prospect.
Key words: PPy; composites; doping; electromagnetic protection; acid dopant; surfactant dopant
随着信息技术爆破式发展,电磁辐射污染日益严重[1-3],已成为继空气污染、水污染和噪声污染后的第四大污染[4]。电磁辐射不仅会影响电子设备的正常运行,而且对人类身体健康产生严重影响[5-6]。另外,军事设备的电磁波信号容易导致信息泄露。为有效降低电磁波辐射带来的危害,目前防护方法有吸收法和反射法。
导电高分子材料属于新型吸波材料[7],常见的导电高分子材料有很多,如聚吡咯(polypyrrole)、聚苯胺(polyaniline,PANI)、聚乙炔(polyacetylene)、聚噻吩(polythiophene)等。与其他传统吸波材料相比,导电高分子吸波材料质量轻、密度小、具有良好的成膜、成纤性[8]。聚乙炔是最早合成的导电高分子材料,并且通过溴掺杂聚乙炔实验,发现掺杂可使电导率增至原来的10倍。但聚乙炔使用寿命较短,不能工业化生产[9]。聚噻吩及其衍生物具有优异的环境稳定性和热稳定性及良好的机械强度,但是导电性相对于其他导电高分子材料较弱[10]。……
