本发明属于材料领域,具体涉及一种聚苯胺导电材料及其制备方法。
背景技术:
聚苯胺作为导电高分子材料之一,因其化学稳定性好、耐候性佳、原料廉价易得、合成方法简单以及导电性能等,被认为是最具有商业应用价值的结构性导电高分子,在生物传感器、防腐材料、吸波材料等领域有巨大市场需求。但聚苯胺电导率不高以及后期加工处理、稳定性差的问题使其在推广应用上受到较大影响;因此通过复合改性技术在一定程度上改善其加工性能差、稳定性差并提高电导率成为一种有效途径,不仅可以获得功能性复合材料,也拓宽了它的应用领域。
技术实现要素:
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种聚苯胺导电材料及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种聚苯胺导电材料,它是由下述重量份的原料组成的:
苯胺100-130、引发剂3-4、硅酸钾5-8、二硫代水杨酸1-2、二甲基丙烯酸乙二醇酯3-5、双癸基二甲基氯化铵1-2、甲基异噻唑啉酮0.8-1、导电助剂4-7。
所述的导电助剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)取17-20重量份的干电石渣,与3-4重量份的苏打混合,在60-70℃下保温搅拌20-30分钟,加入到混合料重量10-14倍的去离子水中,搅拌均匀,得干电石渣分散液;
(2)取1-3重量份的三乙胺、2-4重量份的十二烷基硫醇混合,加入到混合料重量10-15倍去离子水中,搅拌均匀,与上述干电石渣分散液混合,超声1-2小时,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,得所述导电助剂。
所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。
一种聚苯胺导电材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)取甲基异噻唑啉酮,加入到其重量6-9倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得抑菌醇溶液;
(2)取苯胺、双癸基二甲基氯化铵混合,加入到混合料重量30-40倍的去离子水中,搅拌均匀,得单体分散液;
(3)取引发剂,加入到其重量10-18倍的去离子水中,搅拌均匀;
(4)取导电助剂,加入到上述单体分散液中,搅拌均匀,加入二硫代水杨酸,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65-70℃,滴加上述引发剂溶液,保温搅拌4-5小时,出料冷却,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,得导电聚合物;
(5)取上述导电聚合物,与剩余各原料混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,熔融挤出,冷却,即得所述聚苯胺导电材料。
本发明的优点:
本发明以干电石渣为原料,通过胺化处理,有效的改善了其表面活性,然后将其与苯胺的水分散液共混,在引发剂作用下聚合,得到干电石渣掺杂的聚苯胺,从而有效的提高了干电石渣在聚苯胺间的分散相容性,从而提高了成品材料的导电稳定性,本发明在聚合的过程中还引入了甲基异噻唑啉酮,其可以有效的改善成品材料的抑菌性能。
具体实施方式
实施例1
一种聚苯胺导电材料,它是由下述重量份的原料组成的:
苯胺100、引发剂3、硅酸钾5、二硫代水杨酸1、二甲基丙烯酸乙二醇酯3、双癸基二甲基氯化铵1、甲基异噻唑啉酮0.8、导电助剂4。
所述的导电助剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)取17重量份的干电石渣,与3重量份的苏打混合,在60℃下保温搅拌20分钟,加入到混合料重量10倍的去离子水中,搅拌均匀,得干电石渣分散液;
(2)取1重量份的三乙胺、2重量份的十二烷基硫醇混合,加入到混合料重量10倍去离子水中,搅拌均匀,与上述干电石渣分散液混合,超声1小时,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,得所述导电助剂。
所述的引发剂为过硫酸铵。
一种聚苯胺导电材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)取甲基异噻唑啉酮,加入到其重量6倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得抑菌醇溶液;
(2)取苯胺、双癸基二甲基氯化铵混合,加入到混合料重量30倍的去离子水中,搅拌均匀,得单体分散液;
(3)取引发剂,加入到其重量10倍的去离子水中,搅拌均匀;
(4)取导电助剂,加入到上述单体分散液中,搅拌均匀,加入二硫代水杨酸,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65℃,滴加上述引发剂溶液,保温搅拌4小时,出料冷却,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,得导电聚合物;
(5)取上述导电聚合物,与剩余各原料混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,熔融挤出,冷却,即得所述聚苯胺导电材料。
实施例2
一种聚苯胺导电材料,它是由下述重量份的原料组成的:
苯胺130、引发剂4、硅酸钾8、二硫代水杨酸2、二甲基丙烯酸乙二醇酯5、双癸基二甲基氯化铵2、甲基异噻唑啉酮1、导电助剂7。
所述的导电助剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)取20重量份的干电石渣,与3-4重量份的苏打混合,在70℃下保温搅拌30分钟,加入到混合料重量10-14倍的去离子水中,搅拌均匀,得干电石渣分散液;
(2)取3重量份的三乙胺、4重量份的十二烷基硫醇混合,加入到混合料重量15倍去离子水中,搅拌均匀,与上述干电石渣分散液混合,超声2小时,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,得所述导电助剂。
所述的引发剂为过硫酸钾。
一种聚苯胺导电材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)取甲基异噻唑啉酮,加入到其重量9倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得抑菌醇溶液;
(2)取苯胺、双癸基二甲基氯化铵混合,加入到混合料重量40倍的去离子水中,搅拌均匀,得单体分散液;
(3)取引发剂,加入到其重量18倍的去离子水中,搅拌均匀;
(4)取导电助剂,加入到上述单体分散液中,搅拌均匀,加入二硫代水杨酸,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70℃,滴加上述引发剂溶液,保温搅拌5小时,出料冷却,过滤,将沉淀水洗,常温干燥,得导电聚合物;
(5)取上述导电聚合物,与剩余各原料混合,搅拌均匀,送入到挤出机中,熔融挤出,冷却,即得所述聚苯胺导电材料。