聚乙烯吡咯烷酮水溶液中聚苯胺-羰基鐵復(fù)合物的制備及吸波性能研究.pdf

1、磁性/高分子復(fù)合材料是一種把磁性無機顆粒嵌入在聚合物基體中的功能材料。近年來聚苯胺/無機磁粒子的復(fù)合因為在電磁屏蔽、微波吸收、電磁感應(yīng)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景而引起了人們極大的興趣。在磁性材料中羰基鐵(CIP)作為傳統(tǒng)的微波吸收劑，具有較高的純度和磁導(dǎo)率，對電磁波有較強的吸收性，但其自身存在的密度大、吸波頻帶窄等問題，明顯影響了在微波吸收中的實際應(yīng)用。而在眾多的導(dǎo)電聚合物中，聚苯胺(PANI)由于具有良好的介電損耗性能、較寬的微波吸收頻

2、帶和較小的質(zhì)量密度等特點，而成為微波吸收材料中最具實際應(yīng)用價值的導(dǎo)電聚合物之一。
　　PANI與CIP無機磁粒子復(fù)合可實現(xiàn)對材料電、磁性能的有效調(diào)控，彌補單一材料的缺陷，是開發(fā)質(zhì)輕、寬頻、電磁吸波材料的理想途徑之一。但研究發(fā)現(xiàn)CIP磁粒子是極易出現(xiàn)自團聚現(xiàn)象的，復(fù)合物中其顆粒也易呈現(xiàn)出分散不均勻的問題；同時PANI與較大CIP團聚體復(fù)合時對其較難完全包覆，形成核殼結(jié)構(gòu)的PANI/CIP復(fù)合吸收劑。已知的研究報道中，核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合物的

3、吸波性能遠遠好于核或殼作為單一吸波材料使用時的性能。此外，導(dǎo)電聚合物與羰基鐵無機磁粒子復(fù)合還會具有彼此的優(yōu)異性能以及耦合效應(yīng)的產(chǎn)生。為了實現(xiàn)PANI與CIP的有效復(fù)合，本課題將聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為穩(wěn)定分散劑引入反應(yīng)體系中，以解決CIP的團聚和包覆不完全的問題。
　　本文將采用在PVP水溶液中采用原位聚合法合成PANI/CIP復(fù)合物。通過掃描電鏡(SEM)、傅里葉變換紅外(FT-IR)、X射線衍射分析(XRD)和矢量網(wǎng)絡(luò)分析

4、儀(VNA)測試表征，對復(fù)合物微觀形貌、吸波性能進行了探討，同時還對 PVP在聚合過程中的作用機理進行了分析。研究表明：PVP的加入有利于CIP的分散和保護，并且可以形成包覆均勻、體系分散良好的核殼結(jié)構(gòu)PANI/CIP復(fù)合物.測試了復(fù)合物在26.5—42GHz波段的電磁參數(shù)。與采用普通原位聚合法合成的PANI/CIP復(fù)合吸收劑相比，經(jīng)PVP修飾CIP后合成的復(fù)合吸收劑，其微波吸收能力增大了16-dB，達到35-dB，頻帶寬度提高了3倍，