论文部分内容阅读
在铂催化剂条件下，利用含氢聚硅氧烷（PHMS）与3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙烷磺酸钠（COPS-1）和烯丙基聚醚Y-1硅氢化反应生成主链疏水、支链亲水的梳状交联共聚物磺酸盐有机硅聚醚（COPESO），再将其与2,6-甲苯二异氰酸酯（TDI）扩链反应生成高分子多支链的二异氰酸酯改性磺酸盐型水性有机硅聚醚分散液（STESO）。采用原位吸附氧化聚合法，以FeCl3为氧化剂，利用自制的磺酸盐型水溶性有机硅分散液（STESO）为基体，无需额外添加分散剂或稳定剂，使吡咯（Py）单体在STESO胶粒的表面吸附氧化聚合制备了聚吡咯/磺酸盐型有机硅（PPy/STESO）导电材料。共轭性PPy与有机硅STESO复合不但附加了STESO的导电功能，更大程度改善了PPy的难溶、不熔性、电不稳定性、机械性能以及加工性能。采用红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（1HNMR）、凝胶渗透色谱（GPC）、粒度、黏度、投射电镜（TEM）以及界面张力等对中间体（PESO、COPESO、TESO、STESO）进行结构、微粒形态进行表征分析；并通过红外光谱（ATR-FTIR）对STESO和PPy/STESO的结构进行表征，导电检测对其导电性能的影响因素研究。红外光谱图表明：PPy与STESO分子间存在氢键缔合，增强了PPy/STESO复合材料的导电性能和电稳定性。研究了单体Py浓度、加料顺序、反应温度、反应时间、pH、氧化剂和掺杂剂与Py摩尔比对PPy/STESO电阻率的影响。实验结果证明：吡咯用量为12.5％，n（FeCl3）/n（Py）=2.2、n（AQS）/n（Py）=2.4，投料顺序为磺酸盐型有机硅分散液（STESO）一吡咯（Py）一蒽醌-2-磺酸钠（AQS）一氯化铁（FeCl3），反应温度为0℃（冰浴），pH=3，充氮气保护，反应时间为3h，制备的PPy/STESO复合材料电阻率最低可达到10Ω·cm。利用有机硅本身具有低表面能、柔软性和耐热性，引入具有表面活性的磺酸基，增加了COPESO的柔软性、弹性及表面活性，降低了体系的黏性，微粒分散均匀、稳定性提高，主要是提高水分散性，其再经异氰酸酯TDI扩链反应生成磺酸盐型水溶性有机硅（STESO），更利于吡咯单体在STESO乳胶的表面原位吸附氧化聚合生成聚吡咯，其均匀包覆在STESO胶乳的表面制备了核壳型新型导电复合材料，达到所需要改善的化学、物理机械性能，同时保证形成乳液具有较小的胶束粒子尺寸，并系统分析TDI改性有机硅和磺酸盐的引入对PPy/STESO复合材料导电性能的影响。