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功能导电粒子的微观结构和组成对材料的电磁响应特性具有重要影响,采用简单、有效、价廉的方式来构建掺杂聚苯胺(Polyaniline,PANI)微/纳结构已成为该领域的研究热点之一。本论文主要研究掺杂PANI微观结构的形成机制,功能颗粒的结构与电磁屏蔽间的联系,并揭示其电磁屏蔽机理,此外,考察了功能导电颗粒在聚合物基电磁屏蔽材料中的应用。主要的研究内容如下:(1)使用无模板化学氧化聚合法,在水溶液中合成具有不同微观形貌的PANI纳米粒子。结果表明,随着酸浓度的增加,掺杂PANI的屏蔽效能增大;随着反应时间的延长,屏蔽效能呈现出先增大后降低的趋势;对不同酸掺杂PANI的性能进行研究,发现掺杂酸的种类会影响PANI的微观形貌,其中使用樟脑磺酸掺杂的PANI和盐酸掺杂的PANI呈现海参形貌,磷酸和硫酸掺杂PANI为纳米纤维状;通过对比分析掺杂PANI化学结构,晶粒尺寸和层间距等,发现掺杂PANI的氧化度和结晶性能随掺杂酸种类的不同而改变,且具有粗糙微观结构的PANI纳米粒子增加了颗粒间电子传递的接触点,使材料的电导率和屏蔽效能得以提高,所制备的掺杂PANI均呈现以吸收损耗为主的电磁屏蔽特性。其中樟脑磺酸掺杂PANI在材料厚度为0.35mm时,在X波段的屏蔽效能可达21.7dB。(2)以甘蔗纤维(Bagasse fiber,BF)为核,使用原位化学氧化聚合的方法在其表面修饰掺杂PANI包覆层,制备具有核-壳结构的BF@PANI复合颗粒。结果表明,随着苯胺用量的增加,屏蔽效能呈现先增加后有所下降;屏蔽效能随着时间延长增加,到4h后增加较慢;BF核和PANI包覆层之间存在化学键等相互作用,PANI包覆层掺杂率和结晶性得以提高;BF@PANI复合材料具有优异的导电性(201±29S·m-1),高于相同实验条件下制备的PANI均聚物(135±15S·m-1);屏蔽效能理论计算和实验结果的对比表明,核-壳结构使得电磁波在透过材料时,在其内部容易发生多重反射,使BF@PANI复合材料的屏蔽效能大幅度提高,该复合材料屏蔽效能以吸收损耗为主,厚度为0.40mm时,在X波段的屏蔽效能为28.8dB。(3)在上述研究基础上,以樟脑磺酸为掺杂酸,在无纺布表面进行原位修饰PANI制备电磁屏蔽材料。结果表明,随着反应时间延长,PANI在无纺布上沉积量增多,压缩处理有利于得到厚度较薄、结构密实、屏蔽效能较高的复合材料。经修饰后的无纺布厚度为1.10mm时,屏蔽效能可达40.8dB。将PANI及BF@PANI作为功能导电填料,以聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral,PVB)为基体,使用溶液流延法制备聚合物基电磁屏蔽膜材料,并对材料的结构与性能进行了研究。结果表明,与PVB/PANI相比,纤维状的BF@PANI在PVB基体中更有利于形成导电网络,使PVB/BF@PANI呈现较高的电导率和屏蔽效能,且随着BF@PANI含量的增加,PVB/BF@PANI复合材料的介电损耗及屏蔽效能增大。