论文摘要
本论文以合成聚苯胺纳米纤维为目标,研究了不同合成方法及不同掺杂酸对产物形貌的影响,考察了产物产率和导电率,并将制备得到的聚苯胺处理于织物上测定织物的比表面电阻。在聚苯胺纳米纤维合成方法的选择中,选取常规化学氧化法、界面聚合法和快速混合反应法三种方法做比较。在此基础上,选择不同种类的掺杂酸制备聚苯胺,并讨论掺杂酸的种类对产物形貌的影响。对硫酸体系中快速混合反应法合成聚苯胺纳米纤维做了详细研究。分别从反应物配比、聚合反应时间、反应体系硫酸浓度和反应温度四个方面考虑制备聚苯胺纳米纤维的最佳反应条件。将制备得到不同形貌的聚苯胺分散至粘合剂后处理于织物上,讨论形貌对织物比表面电阻的影响。同时采用原位聚合法制备导电织物。分别对导电织物进行酸性和碱性水洗实验,测量水洗后织物的比表面电阻。实验确定了在硫酸体系中采用快速混合反应法能够制备具有较好纤维形貌的纳米结构聚苯胺。红外光谱和紫外光谱显示所得产物为掺杂态,并具有良好的导电性能。在制备导电织物方面,涂层法制备的导电织物的比表面电阻要低于原位聚合反应法制备的导电织物,且耐水沈性也优于后者。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 聚苯胺概述1.2 聚苯胺的结构1.3 聚苯胺的合成1.3.1 化学氧化聚合法1.3.2 电化学聚合法1.4 纳米结构聚苯胺的合成1.4.1 模板法1.4.1.1 硬模板法1.4.1.2 软模板法1.4.2 无模板法1.4.2.1 电化学聚合法1.4.2.2 界面聚合法1.4.2.3 直接混合反应法1.4.2.4 超声化学合成法1.4.2.5 辐射合成法1.4.2.6 其他方法1.5 纳米聚苯胺在导电织物中的应用1.5.1 溶液共混法1.5.2 直接涂布法1.5.3 制备聚苯胺导电纤维1.5.3.1 原位吸附聚合法1.5.3.2 湿法纺丝与干法纺丝1.5.3.3 熔法纺丝第二章 聚合反应方法与掺杂酸种类对产物形貌的影响2.1 引言2.2 实验部分2.2.1 实验试剂和仪器2.2.2 纳米结构聚苯胺的合成2.3 结果与讨论2.3.1 常规化学氧化法2.3.2 界面氧化聚合法与快速反应法对产物的影响2.3.2.1 对有机酸掺杂产物形貌的影响2.3.2.2 有机酸掺杂产物结构表征2.3.2.3 对无机酸掺杂产物形貌的影响2.3.2.4 无机酸掺杂产物结构表征2.3.3 聚合方法对产率的影响2.3.4 快速反应法纤维生长机理分析2.3.4.1 有机酸对产物形貌的影响2.3.4.2 无机酸对产物形貌的影响2.4 小结第三章 硫酸体系快速反应法制备纳米结构聚苯胺3.1 引言3.2 实验部分3.2.1 实验试剂和仪器3.2.2 纳米结构聚苯胺的合成3.3 结果与讨论3.3.1 产物形貌及聚苯胺合成机理3.3.2 聚苯胺的结构表征3.3.3 反应物配比对产物的影响3.3.3.1 反应物配比对产物形貌的影响3.3.3.2 反应物配比对产物产率和导电率的影响3.3.3.3 不同反应物配比制备纳米结构聚苯胺的表征3.3.4 反应体系酸度对产物的影响3.3.4.1 反应体系酸度对产物形貌的影响3.3.4.2 反应体系酸度对产物产率和导电率的影响3.3.5 反应时间对产物的影响3.3.5.1 反应时间对产物形貌的影响3.3.5.2 反应时间对产物产率和导电率的影响3.3.6 反应温度对产物的影响3.3.6.1 反应温度对产物形貌的影响3.3.6.2 反应温度对产物产率的影响3.4 小结第四章 涤纶导电织物的制备4.1 引言4.2 实验部分4.2.1 实验试剂仪器4.2.2 导电织物的制备4.2.3 导电织物表面比电阻的测定4.2.4 导电织物洗涤方法4.3 结果与讨论4.3.1 导电织物涂层法4.3.1.1 聚苯胺形貌和用量对织物导电性的影响4.3.1.2 不同种类黏合剂对织物表面比电阻的影响4.3.2 原位聚合法4.3.2.1 苯胺用量对织物表面比电阻的影响4.3.2.2 氧化剂用量对织物表面比电阻的影响4.3.2.3 硫酸浓度对织物表面比电阻的影响4.3.3 导电织物洗涤性能研究4.3.3.1 涂层法制备导电织物洗涤性能研究4.3.3.2 原位聚合法制备导电织物洗涤性能研究4.4 小结第五章 结论参考文献攻读学位期间的研究成果致谢
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