聚苯胺

聚苯胺

科技名词定义

中文名称：聚苯胺

英文名称：polyanilene

定义：由苯胺单体聚合而成的高分子。主链有三种结构形式：氧化掺杂态、全氧化态和中

性态。氧化掺杂态为导电态，其导电率一般为1011~101S/cm。

应用学科：材料科学技术（一级学科）；高分子材料（二级学科）；功能高分子材料（二级学

科）

以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

百科名片

聚苯胺（Polyaniline）一种重要的导电聚合物。聚苯胺的主链上含有交替的苯环和氮原子，是一种特殊的导电聚合物。可溶于N-甲基吡咯烷酮中。

目录

性质

应用

性能特点

用途

性质

聚苯胺随氧化程度的不同呈现出不同的颜色。完全还原的聚苯胺（Leucoemeraldine碱）不导电，为白色，主链中各重复单元间不共轭；经氧化掺杂，得到Emeraldine碱，蓝色，不导电；再经酸掺杂，得到Emeraldine盐，绿色，导电；如果Emeraldine碱完全氧化，则得到Pernigraniline碱，不能导电。

应用

聚苯胺具有优良的环境稳定性。可用于制备传感器、电池、电容器等。

聚苯胺由苯胺单体在酸性水溶液中经化学氧化或电化学氧化得到，常用的氧化剂为过硫酸铵（APS）。中性条件下聚合的聚苯胺常含有枝化结构。

绿色聚苯胺由苯胺单体在酸性水溶液中经化学氧化或电化学氧化得到，具有良好的导电性能，具有优良的环境稳定性。可用于制备传感器、电池、电容器等。聚苯胺通过“氧化还原掺杂”处理，掺杂后的聚苯胺导电率提高10个数量级以上，并改善了其在溶剂中的溶解性和加工性能。另外，通过特殊方法处理得到的水溶性好的聚苯胺，可以在水性体系里面使用。聚苯胺可以作为电磁波屏蔽材料，耐腐蚀材料，同时可以吸收微波，还可以用来作为检测空气中氮氧化物的含量的材料以及H2S，SO2等有害气体的含量。

聚苯胺的应用及市场简介如下：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。

性能特点

组成：聚苯胺及有机质子酸

用途：防腐蚀，防静电，用于船泊，电子，化工，纺织等领域。

外观颜色：深绿色或者浅绿色粉末。

导电率：10.6—100（s/cm）

粒径：小于20um

纯度：98.0wt%以上

掺杂率：大于30%（摩尔比）

分散性：在二甲苯，丁醇溶剂中可分散，浓度超过10 wt%，可加工温度：低于150℃，气味:无味

分解温度：在空气中超过120度

吸水性：在空气中可吸3-5%的水份。

贮存：密封可贮存两年。

化学反应活性：有较高的氧化还原性，可以与碱，氧化剂，还原剂反应，失去导电性。

包装：1kg袋装，10kg纸箱装。

高导电率聚苯胺水性分散液体，该聚苯胺水分散液体是纳米级别的聚苯胺水性液体，该液体是通过将完全不溶解在水里面的聚苯胺，通过一系列的物理机械加工，使颗粒大的聚苯胺粉体均匀悬浮的水性体系当中，其经过物理机械后的聚苯胺的粒径达到20nm个纳米，颗粒极其细小的聚苯胺水性液体,其分散非常均匀，相当于10几个聚苯胺分子结合后在水体系中均匀分散，然而不同于聚苯胺溶解，其聚苯胺水性液体很大的提高了聚苯胺的应用范围，该聚苯胺水性液体的ph可在2-12之间自由调节，不影响聚苯胺的分散，不会重新团聚，该聚苯胺水性液体无清水分层，无固体物质沉淀，完全呈现黑色的乳液状态，水性液体中的粒子达呈正态分布，粒径在5nm到50nm之间,中粒径是20nm；该水分散液稳定性很好，在室温放置2年，可通过喷涂、刷涂或浇铸制备出很高的电导率不同电导率的导电涂层，电导率达到10↑[0]－10↑[2]S/cm；同时具有很好的环境稳定性、化学稳定性和一定的机械强度。

性能特点

组成：聚苯胺纳米粒子，水。用途：防腐蚀，防静电，用于船泊，电子，化工，纺织等领域。外观颜色：深绿色乳液。导电率：10.6—100（s/cm）粒径：平均粒径20nm含量：10%-20%。气味：无味分解温度：在空气中超过120度贮存：密封可贮存两年。化学反应活性：有较高的氧化还原性。

用途

一、聚苯胺可用作防腐蚀涂料

德国科学家成功研制出一种基本上完全不怕生锈和腐蚀的塑胶涂料，这意味着日后要制造寿命过百年的汽车、游艇和大桥，将不再是天方夜谭。

研究人员发现，在金属表面涂上聚苯胺涂料之后，能够有效阻止空气、水和盐分发挥作用，遏止金属生锈和腐蚀。这种塑胶涂料成本低，用法简便，而且不会破坏环境。

简单而言，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。

在实验室的环境下，用聚苯胺制造出一种「永久耐用的有机金属」，其防锈能力较锌强一万倍。在实地测试方面，聚苯胺的防锈效能则下降至介乎锌的三至十倍，这已是很大的进步，并且还有更大的潜力提升性能。

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、聚苯胺/聚酰亚胺共混体系、聚苯胺/苯乙烯丙烯酸共聚物（SAA）共混体系以及聚苯胺/聚丁基异丁酸酯共混体系等，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。

二、聚苯胺可用作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)。

三、聚苯胺可用作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。

四、聚苯胺可用作选择电极

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。

五、聚苯胺可用作特殊分离膜

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。

六、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℃，远远大于其他塑料制品，所以还可以制备成高温材料。

七、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产品。