导电聚苯胺纳米纤维的制备方法与流程

文档序号:13905332阅读:614来源:国知局

本发明属于高分子导电材料技术领域,具体涉及一种导电聚苯胺纳米纤维的制备方法。



背景技术:

在上世纪70年代发现并报道了导电高分子聚乙炔之后,导电高分子材料很快就成为一个研究热点。但是,由于聚乙炔的稳定性较差,使得它的进一步研究主要局限于理论方面。近年来,出现了许多其他的导电高分子材料,比如聚苯胺(pani)、聚吡咯、聚噻吩,以及它们的衍生物等都具有较好的环境稳定性和可调的导电性能,具有广泛的应用领域。

在目前已发现的导电高分子中,panl因其合成简单、价格低廉、电导率可调、环境稳定性好等诸多优点,尤其它在金属腐蚀防护、静电释放、电磁干扰屏蔽等领域有大规模应用的前景,成为研究最为广泛的一类导电高分子材料[4]。然而,和其他导电高分子一样,pani最大缺点在于其难加工性,即不可熔融或者溶解加工,这对进一步的加工和应用带来一定挑战。



技术实现要素:

针对现有技术的缺陷,本发明旨在提供一种聚苯胺纳米纤维的制备方法,制备得到的聚苯胺纳米纤维具有很好的分散性。

导电聚苯胺纳米纤维的制备方法,包括以下步骤:

(1)将苯胺溶于盐酸中,然后在1000r/min的转速下搅拌30-50min,得到苯胺溶液;

(2)将过硫酸铵溶于盐酸中,在1000r/min的转速下搅拌30-50min,得到过硫酸铵溶液;

(3)将步骤(1)得到的苯胺溶液和步骤(2)得到的过硫酸铵溶液分别冷却至10℃,混合搅拌,静置2-4h;

(4)将步骤(3)得到的混合溶液在功率200w的条件下超声1-2h,然后在功率100w下超声30min;

(5)将步骤(4)的产物抽滤,洗涤滤渣,洗涤至滤液无色,滤渣备用;

(6)将步骤(5)得到的滤渣加入质量浓度为30%的盐酸溶液中,搅拌1h,然后抽滤,将滤渣真空干燥。

优选地,步骤(1)中苯胺溶和盐酸的添加比例为120g:1l。

优选地,步骤(2)中过硫酸铵和盐酸的添加比例为12g:1l。

优选地,步骤(3)中步骤(1)得到的苯胺溶液和步骤(2)得到的过硫酸铵溶液混合时的质量比为1:1。

优选地,步骤(4)中在功率200w下超声1.3h。

优选地,步骤(6)中真空干燥的条件为:40-50℃下干燥4-6h。

本发明的优点:

本发明采用了直接混合和超声辐射的方法制备得到了聚苯胺pani纳米纤维,纳米纤维的直径约为100-150nm,长度约为300-1000nm,电导率为9.8s/cm,具有很好的分散性。

具体实施方式

实施例1

1.导电聚苯胺纳米纤维的制备方法,包括以下步骤:

(1)将苯胺溶于盐酸中,然后在1000r/min的转速下搅拌30min,得到苯胺溶液,其中,苯胺溶和盐酸的添加比例为120g:1l;

(2)将过硫酸铵溶于盐酸中,在1000r/min的转速下搅拌30min,得到过硫酸铵溶液,其中,过硫酸铵和盐酸的添加比例为12g:1l;

(3)将步骤(1)得到的苯胺溶液和步骤(2)得到的过硫酸铵溶液分别冷却至10℃,然后按照质量比1:1混合搅拌,静置2h;

(4)将步骤(3)得到的混合溶液在功率200w的条件下超声1h,然后在功率100w下超声30min;

(5)将步骤(4)的产物抽滤,洗涤滤渣,洗涤至滤液无色,滤渣备用;

(6)将步骤(5)得到的滤渣加入质量浓度为30%的盐酸溶液中,搅拌1h,然后抽滤,将滤渣真空干燥,真空干燥的条件为40℃下干燥6h。

实施例2

导电聚苯胺纳米纤维的制备方法,包括以下步骤:

(1)将苯胺溶于盐酸中,然后在1000r/min的转速下搅拌30min,得到苯胺溶液,其中,苯胺溶和盐酸的添加比例为120g:1l;

(2)将过硫酸铵溶于盐酸中,在1000r/min的转速下搅拌30min,得到过硫酸铵溶液,其中,过硫酸铵和盐酸的添加比例为12g:1l;

(3)将步骤(1)得到的苯胺溶液和步骤(2)得到的过硫酸铵溶液分别冷却至10℃,然后按照质量比1:1混合搅拌,静置4h;

(4)将步骤(3)得到的混合溶液在功率200w的条件下超声2h,然后在功率100w下超声30min;

(5)将步骤(4)的产物抽滤,洗涤滤渣,洗涤至滤液无色,滤渣备用;

(6)将步骤(5)得到的滤渣加入质量浓度为30%的盐酸溶液中,搅拌1h,然后抽滤,将滤渣真空干燥,真空干燥的条件为50℃下干燥4h。

实施例3

导电聚苯胺纳米纤维的制备方法,包括以下步骤:

(1)将苯胺溶于盐酸中,然后在1000r/min的转速下搅拌30min,得到苯胺溶液,其中,苯胺溶和盐酸的添加比例为120g:1l;

(2)将过硫酸铵溶于盐酸中,在1000r/min的转速下搅拌30min,得到过硫酸铵溶液,其中,过硫酸铵和盐酸的添加比例为12g:1l;

(3)将步骤(1)得到的苯胺溶液和步骤(2)得到的过硫酸铵溶液分别冷却至10℃,然后按照质量比1:1混合搅拌,静置4h;

(4)将步骤(3)得到的混合溶液在功率200w的条件下超声1.3h,然后在功率100w下超声30min;

(5)将步骤(4)的产物抽滤,洗涤滤渣,洗涤至滤液无色,滤渣备用;

(6)将步骤(5)得到的滤渣加入质量浓度为30%的盐酸溶液中,搅拌1h,然后抽滤,将滤渣真空干燥,真空干燥的条件为45℃下干燥5h。

通过扫描电镜观察制备得到的聚苯胺纳米纤维的形态,直径约为100-150nm,长度约为300-1000nm。

对将得到的聚苯胺纳米纤维,采用四探针法检测器点到凌晨,测试用圆片的直径为35mm,厚度为2mm,测得电导率为9.8s/cm。



技术特征:

技术总结
本发明公开一种导电聚苯胺纳米纤维的制备方法,包括以下步骤:(1)将苯胺溶于盐酸中,然后搅拌,得到苯胺溶液;(2)将过硫酸铵溶于盐酸中,搅拌,得到过硫酸铵溶液;(3)将步骤(1)得到的苯胺溶液和步骤(2)得到的过硫酸铵溶液分别冷却至10℃,混合搅拌,静置;(4)将步骤(3)得到的混合溶液超声分散;(5)将步骤(4)的产物抽滤,洗涤滤渣,洗涤至滤液无色,滤渣备用;(6)将步骤(5)得到的滤渣加入质量浓度为30%的盐酸溶液中,搅拌1h,然后抽滤,将滤渣真空干燥。本发明采用了直接混合和超声辐射的方法制备得到了聚苯胺PANI纳米纤维,电导率为9.8S/cm,具有很好的分散性。

技术研发人员:李长英
受保护的技术使用者:陕西聚洁瀚化工有限公司
技术研发日:2017.10.25
技术公布日:2018.03.09
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1