聚苯胺的溶解性

聚苯胺重要知识点集

1.聚苯胺的溶解性..\聚苯胺的合成与性能研究[1].pdf

聚苯胺分子结构含有苯环，使其具有很强的刚性，分子间相互作用力很大，很难溶解于大部分溶剂中。具有强极性和弱碱性的NMP是本征态聚苯胺的优良溶剂，用普通化学聚合方法得到的本征态聚苯胺可以部分溶解于NMP中。因此，本征态聚苯胺可以通过溶解的方法来进行加工，例如浇铸成膜、溶液纺丝。但是NMP是高沸点（203）和强极性溶剂，很难从加工后的本征态聚苯胺中被完全除去，这一点在应用时须加以注意。掺杂态聚苯胺的溶解性一直未能得到很好的解决。这是聚苯胺在实际应用中的一大障碍。如果将本征态聚苯胺溶解加工成样品后再进行质子酸掺杂，则在实际操作中有很多困难，难以得到导电性好的聚苯胺材料。虽然掺杂态聚苯胺可以溶解于浓硫酸中，但考虑到环境保护，不太可能得到大规模应用。目前解决掺杂态聚苯胺的溶解性共有四个方案。

第一个方案是在聚苯胺的芳环或N原子上引入可溶性辅助基团。如甲基、乙基、甲氧基、氯原子、氟原子。

第二个方案是合成自掺杂聚苯胺。在聚苯胺的芳环上引入磺酸类基团。将磺酸基或乙酸基等质子酸引入聚苯胺的芳环或N上后，可以获得不需外部质子酸掺杂的自掺杂聚苯胺，此时对阴离子以共价键连接在聚苯胺的主链上。自掺杂聚苯胺的溶解性较普通质子酸掺杂有了很大的改善，某些情况下甚至可以溶于水。但是目前得到的自掺杂聚苯胺的电导率远小于普通聚苯胺，一般只有10-2S.cm-1，且成本远高于普通聚苯胺，实用价值不大。

第三个方案是由我国学者曹镛等提出的对离子诱导。这种方法本质上是利用大分子质子酸的溶解性来增加聚苯胺的溶解能力。另外一个增溶因素是，大分子质子酸镶嵌在聚苯胺大分子链之间，减弱了聚苯胺大分子链之间的相互作用。

第四个方案是形成聚苯胺胶体分散体系。

..\乳液聚合法-聚苯胺\苯胺的乳液聚合及应用[1].pdf关于聚苯胺溶解性的描述：因为聚苯胺链上存在苯环，链间氢键相互作用以及电荷离域效应，导致聚合物链刚性不溶不熔，其熔融温度在分解温度之上，显然熔融加工不可能实现。

（常用改善聚苯胺溶解性能的方案存在的缺陷）虽然以上几个方案可以利于改善聚苯胺的溶解性能，但是这样的加工性能的改进通常是以降低导电性为代价的，因为其它基团的引入产生空间位阻，链间距离增加，共轭链长缩短，从而导电性能下降。