聚苯胺-聚氨酯導電海綿的制備及其應用研究.pdf

1、聚氨酯海綿(PUF),是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物中的一種。由于其具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性,可以作為理想的包裝材料使用。但是聚氨酯本質上是一種絕緣材料,存在著抗靜電性能差的缺陷。聚苯胺(PAn)作為目前最具發(fā)展前景的一種導電高分子材料,由于其具有電導率可調、氧化還原態(tài)豐富、制備簡單及環(huán)境穩(wěn)定性好等優(yōu)勢而成為功能高分子材料領域的研究熱點之一。
　　 本文以聚氨酯海綿為載體,通過化學氧化聚合法原位生長

2、聚苯胺,獲得了PAn/PUF導電海綿復合物,實現(xiàn)其體積電阻率在一定范圍內(nèi)可調,有效提高其抗靜電性能；此外利用聚氨酯海綿上負載聚苯胺的氧化還原特性吸附還原銀離子為金屬單質,直接獲得Ag/PAn/PUF多元復合物。研究了不同制備條件對PAn/PUF復合物體積電阻率的影響以及PAn/PUF導電復合物在回收銀離子中的應用。主要內(nèi)容如下:
　　 (1)采用在PUF海綿上原位化學氧化生長聚苯胺的方法可以制備導電海綿。測定了PAn/PUF復合

3、物體積電阻率的變化規(guī)律,考察了合成產(chǎn)物體積電阻率的穩(wěn)定性。結果表明,PAn/PUF復合物的體積電阻率與苯胺單體濃度、摻雜酸的種類和用量、氧化劑的用量等因素密切相關；通過改變原位生長的條件,可以獲得體積電阻率在103-108Ω·cm范圍內(nèi)可調的導電海綿復合物PAn/PUF；大分子酸摻雜獲得的復合物較小分子摻雜具有更好的電導性和環(huán)境穩(wěn)定性。
　　 (2)將制備的:PAn/PUF復合物與AgNO3溶液混合后以原位還原的方式進行反應。研

4、究了PAn/PUF導電復合物在回收銀離子中的應用,推測并驗證了復合物還原銀離子的反應機理,同時分析了復合物還原銀離子的動力學曲線。結果表明,制備的PAn/PUF復合物對銀離子具有較好的還原作用,在一定條件下,銀離子的回收率可達到99.0％,反應的平均活化能約為30.22 kJ·mol-1。AgNO3溶液濃度、溫度、振蕩方式、PAn/PUF復合物的制備條件等因素會對銀離子的吸附還原效果產(chǎn)生影響。
　　 (3)采用原位還原復合法獲得

5、了Ag/PAn/PUF復合物,借助FT-IR、SEM、XRD和TGA等手段表征了產(chǎn)物的結構、形貌、結晶形態(tài)和熱穩(wěn)定性能,并考察了Ag/PAn/PUF復合物的抗菌性能。結果表明,Ag/PAn/PUF復合物的形貌與制備條件密切相關,其結構、結晶形態(tài)與PAn/PUF復合物相比發(fā)生了較大變化,Ag/PAn/PUF復合物的熱穩(wěn)定性能提高了,且具有較優(yōu)異的抗菌性能。
　　 綜上所述,采用在聚氨酯載體上原位化學氧化生長聚苯胺的方法制備導電海綿