聚苯胺

• 聚苯胺的导电性取决于聚合物的氧化程度和掺 杂度。 • 当pH<4时，聚苯胺为绝缘体，导电率与pH无 关；当4>pH>2时，导电率随pH增加而迅速变 大，直接原因是掺杂度提高；pH<2时，导电 率与pH无关，聚合物呈金属特性。
b.可溶性
• 由于聚苯胺链的强刚性和链间强的相互作用。使 得它的溶解性极差，相应的可加工性也很差。 • 当今，研究在有高电导率的基础上具有良好的可 1992 溶性聚苯胺成为受人关注的问题。自从1992年， 国外学者首先以氯苯乙烯磺酸（PSSA）为反应模 板，以氯化高铁为氧化剂，合成了可溶于水的 PSSA掺杂的聚苯胺。后来不少学者采用水----油 二相乳液聚合法。以DBSA为乳化剂和掺杂剂， 硫代硫酸氨为引发剂，制备了可溶性聚苯胺。
5.特殊分离膜
纳米聚苯胺因其具有良好的氧化还原可 逆性也可制成特殊分离膜等。
6. 其它材料
聚苯胺可用作高温材料 导电聚苯胺纳米 材料经测试其热失重温度大于200℃，远远大 于其塑料制品，所以还可以制备成高温材料。 聚苯胺可用作太阳能材料 纳米聚苯胺具 有良好的导热性，其导热系数是其他材料的 2-3倍，所以可作为现有太阳能材料的替代品。
四. 聚苯胺的应用
其它材料 防腐蚀涂料
特殊分离膜
应用
选择电极
抗静电和电磁屏蔽材料
二次电池的电极材料
1.防腐蚀涂料
锈蚀是由金属原子与氧气结合而成，并会削弱金属的结 构。为此人们一般会在金属表面涂上漆油或镀上锌层，以减 慢金属氧化成锈的过程。不过，漆油和锌层的耐用程度却有 限。 相对于漆油和锌，聚苯胺的功能大相径庭。它不是用作屏 障，而是充当催化剂，以干扰金属氧化成锈这个化学反应。 聚苯胺先从金属吸取电子，然后将之传到氧气中。这两个步 骤会形成一层纯氧化物以阻止锈蚀。 纳米聚苯胺还可以制成聚苯胺/环氧共混体系、聚苯胺/聚 氨酯共混体系等，这些共混物可用于各种场合的表面保护。 这种聚合物涂层优胜于锌之处，还在于其本身不属于重金 属，因此对食物链和人体健康的影响较小，而且较锌便宜， 更可用于几乎所有金属表面。目前，日本、韩国、意大利、 德国和法国等欧亚国家，都已开始采用聚苯胺。
聚苯胺的结构
当Y=1时，为完全还原的全苯式结构，全还原态！Y=0 为“苯-醌”交替结构，全氧化态！而Y=0.5 时为苯， 醌比3:1的半氧化半还原结构。 当Y=0.5时的结构是最利于掺杂后载流子传输的结构。 当Y=0或Y=1时，无论其是本征态还是掺杂态都是电绝 缘性
2. 聚苯胺的性质 a.导电性
2
电化学聚合法
• 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 化聚合反应，生成粘附于电极表面的聚苯胺薄膜 或是沉积在电极表面的聚苯胺粉末。 • 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 • 电化学方法合成的聚苯胺纯度高，反应条件简单 且易于控制。但电化学法只适宜于合成小批量的 聚苯胺。
三. 聚苯胺的合成方法
• 1 • 2 化学氧化聚合法 电化学聚合法
1
化学氧化聚合法
wk.baidu.com
• 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应介质酸的种类及浓度、 氧化剂的种类及浓度、单体浓度和反应温度、反应时间等 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：提供反应介质所需要的pH值和以 掺杂剂的形式进入聚苯胺骨架赋予其一定的导电性。 • 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，所得聚苯胺性质基本相同。
二．聚苯胺的结构与性质
1.聚苯胺的结构
其中y 表示氧化-还原程度。氧化度不同的聚苯胺表现 不同的组分、结构、颜色及电导特性。如从完全还原 态(Leuco-emeraldiline , LB y = 1) 向完全氧化态 ( Pernigraniline , PB y = 0) 转化的过程中,随氧化度的 提高聚苯胺依次表现为黄色、绿色、深蓝、深紫色和 黑色。
2.选择电极 纳米聚苯胺对于某些离子和气体具有选 择性识别和透过率，因此可作为离子或气 体选择电极。
3.二次电池的电极材料
高纯度纳米聚苯胺具有良好的氧化还原 可逆性，可以作为二次电池的电极材料。
4.抗静电和电磁屏蔽材料
由于它具有良好的导电性，且与其它高 聚物的亲合性优于碳黑或金属粉，可以作 为添加剂与塑料、橡胶、纤维结合，制备 出抗静电材料及电磁屏蔽材料(如用于手机 外壳以及微波炉外层防辐射涂料、和军用 隐形材料等)。
Polyaniline
聚苯胺(PANI)
一．前言 二．聚苯胺的结构与性质 三. 聚苯胺的合成方法 四. 聚苯胺的应用
一．前言
聚苯胺是一种高分子合成材料,俗称导 电塑料。它是一类特种功能材料，具有塑 料的密度，又具有金属的导电性和塑料的 可加工性，还具备金属和塑料所欠缺的化 学和电化学性能，在国防工业上可用作隐 身材料、防腐材料，民用上可用作金属防 腐蚀材料、抗静电材料、电子化学品等。