水性聚氨酯-聚吡咯導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、陵壓料技大學(xué)水性聚氨酯／聚吡咯導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及性能研究學(xué)科門類：理學(xué)一級(jí)學(xué)科：有機(jī)化學(xué)培養(yǎng)單位：化學(xué)與化工學(xué)院碩士生：胡錦娟導(dǎo)師：王海花副教授2013年5月水性聚氨酯／聚吡咯導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及性能研究摘要本文圍繞著以探索水性聚氨酯具有導(dǎo)電功能為目的，以自制的陽(yáng)離子水性聚氨酯和陰離子磺酸鹽水性聚氨酯為基體，在氧化劑作用下，使導(dǎo)電高分子聚吡咯單體在水性聚氨酯基體上進(jìn)行原位化學(xué)氧化聚合，從而得到了兩種類型的水性聚氨酯／聚吡咯分散體。研究

2、了不同制備條件對(duì)這兩種分散體薄膜表面電阻率的影響以及作為紙張導(dǎo)電涂料的應(yīng)用。以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，聚7醇(PEG)為原料，N甲基二乙醇胺(MDEA)為擴(kuò)鏈劑，通過(guò)預(yù)聚體法合成了水基陽(yáng)離子聚氨酯乳液(CPU)。在此乳液中加入吡咯單體，在氧化劑作用條件下，使Py單體在CPU中進(jìn)行原位化學(xué)氧化聚合，得到了陽(yáng)離子水性聚氨酯／聚吡咯(CPU／PPy)分散體。研究了PEG分子量、MDEA的用量、加料順序、氧化劑的種類、Py的濃度、反應(yīng)溫

3、度和反應(yīng)時(shí)間、氧化劑和Py的摩爾比等對(duì)CPU／PPy復(fù)合膜表面電阻率的影響。得出最佳工藝條件為當(dāng)PEG的分子量為2000，采用FeCl3作氧化劑，加料順序按照：CPUPyFeCl3，并且Py濃度為20％、反應(yīng)溫度400C、反應(yīng)時(shí)間=2h、n(FeCll)／n(Py)=20時(shí)，CPU／PPy膜表面電阻率可達(dá)到20Qcm。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Py濃度在適當(dāng)范圍內(nèi)，隨著Py濃度的增加，CPU和PPy分子間氫鍵作用力加強(qiáng)，PP、，分子中共軛結(jié)構(gòu)增長(zhǎng)，復(fù)

4、合膜電阻率降低：動(dòng)態(tài)光散射和透射電子顯微鏡(TEM)表明，隨著Py量的增加，CPU／PPy分散體的粒徑分布變窄，CPU／PPy平均粒徑增加，復(fù)合粒子的核殼結(jié)構(gòu)更加明顯；原子力顯微鏡(AFM)顯示，復(fù)合后，CPU／PPy復(fù)合膜由CPU孚L膠膜的兩相區(qū)變成光滑有序的單一相；熱重分析(TGA)和四探針測(cè)試表明，復(fù)合膜熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電穩(wěn)定性均隨Pv量的增加而增強(qiáng)。在CPU／PPy分散體制備的啟發(fā)下，通過(guò)改變擴(kuò)鏈劑，合成了磺酸鹽水性聚氨酯／聚吡咯分