聚苯胺的化学氧化聚合法

聚苯胺的化学氧化聚合法，是在酸性水溶液中用氧化剂使苯胺单体氧化聚合。化学氧化法能够制备大批量的聚苯胺，也是最常用的一种制备聚苯胺的方法。化学氧化法合成聚苯胺主要受反响介质酸的种类及浓度、氧化剂的种类及

. 聚苯胺的化学氧化聚合法，是在酸性水溶液中用氧化剂使苯胺单体氧化聚合。化学氧化法能够制备大批量 的聚苯胺，也是最常用的一种制备聚苯胺的方法。化学氧化法合成聚苯胺主要受反响介质酸的种类及浓度、 氧化剂的种类及浓度、单体浓度和反响温度、反响时间等因素的影响。质子酸是影响苯胺氧化聚合的重要 因素，它主要起两方面的作用：提供反响介质所需要的值和以掺杂剂的形式进入聚苯胺骨架赋予其一 pH 定的导电性。苯胺化学氧化聚合常用的氧化剂有：过氧化氢、重铬酸盐、过硫酸盐、氯化铁等，所得聚苯 胺性质根本相同。也有用过硫酸铵和碳酸酯类过氧化物组成复合氧化剂制备聚苯胺的相关报道。以 [4] 为催化剂和为氧化剂可合成高溶解性的聚苯胺。过硫酸铵不含金属离子，后处理简便，氧 Fe2+H2O2[5] 化能力强，是最常用的氧化剂。苯胺聚合是放热反响，且聚合过程有一个自加速过程。如果单体浓度过高， 那么会发生暴聚，一般单体浓度在～为宜。在一定的酸浓度范围内，聚合温度与聚苯胺的 0.250.5mol/L 电导率无关，但与聚苯胺的分子质量有关。随着聚合温度的降低，聚苯胺的分子质量升高，并且结晶度增 加。聚合反响在装有搅拌器的三口瓶中进行，首先在经氮气置换且保护的三口瓶中，依次参加水、盐酸、 [6] 苯胺，然后在搅拌下滴加过硫酸铵的盐酸水溶液。在一定温度下聚合，将得到的产物过滤，用的 1mol/L 盐酸反复洗涤，然后水洗至滤液根本无色为止。产物在℃下，真空枯燥，得到墨绿色掺杂态聚苯胺。 6048h 电化学聚合法 2.2 电化学法制备聚苯胺是在含苯胺的电解质溶液中，选择适当的电化学条件，使苯胺在阳极上发生氧化聚合 反响，生成粘附于电极外表的聚苯胺薄膜或是沉积在电极外表的聚苯胺粉末。操作过程如下：氨与氢氟酸 反响制得电解质溶液，以铂丝为对电极，铂微盘电极为工作电极，为参比电极，在含电解质和苯 Cu/CuF2 胺的电解池中，以动电位扫描法进行电化学聚合，反响一段时间后，聚苯胺便牢固地吸附在电极上，形成 坚硬的聚苯胺薄膜。电化学方法合成的聚苯胺纯度高，反响条件简单且易于控制。但电化学法只适宜于合 成小批量的聚苯胺。主要的电化学聚合法有：动电位扫描法、恒电位法、恒电流法和脉冲极化法。最普遍 采用的是动电位扫描法，其特点是成膜较为均匀，膜与电极粘着较好。恒电流聚合也能到达这一目的，其 特点是成膜快，操作方便。用脉冲极化法可以得到较厚的膜。影响聚苯胺的电化学法合成的因素有：电解 质溶液的酸度、溶液中阴离子种类、苯胺单体的浓度、电极材料、电极电位、聚合反响温度等。电解质 [7] 溶液酸度对苯胺的电化学聚合影响最大，当溶液时，聚合可得到具有氧化复原活性并有多种可逆 pH<1.8 颜色变化的聚苯胺膜；当溶液时，聚合那么得到无电活性的惰性膜。反响过程中，电极电位控制 pH>1.8 氧化程度，聚合电位和聚合电流都不宜过大，聚合电流高于时，那么引起膜本身不可逆的氧化反响， 0.18V 使其活性下降。 乳液聚合法 2.3 乳液聚合法制备聚苯胺有以下优点：以水作热载体，产物不需沉析别离以除去溶剂；采用大分子有机磺酸 作外表活性剂，可一步完成质子酸的掺杂从而提高聚苯胺的导电性；通过将聚苯胺制备成可直接使用的乳 状液，可在后加工过程中，防止再使用一些昂贵如或有强腐蚀性如浓硫酸的溶剂。具体操作步骤 (NMP)() 如下：在反响器中参加苯胺与十二烷基苯磺酸，混合均匀后依次参加水、二甲苯，充分搅拌，得到透明乳 液。然后向乳液中滴加过硫酸铵水溶液，体系颜色很快变深，保持体系温度～℃，继续搅拌，然后参 020 加丙酮破乳，过滤，依次用水、十二烷基苯磺酸溶液洗涤至滤液根本无色，枯燥，得到掺杂的聚苯胺粉末。 [8] 用这种方法生产聚苯胺，其聚合产率大于，聚苯胺的电导率大于；并且在有机溶剂中的溶解性 80%1S/cm 与用化学氧化合成的聚苯胺相比有显著的提高。 微乳液聚合法 2.4 微乳液聚合体系由水、苯胺、外表活性剂、助外表活性剂组成，所得聚合物微乳液乳胶粒粒径分布比常规 . 实用文档