专利名称：一种聚苯胺衍生物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及ー种聚苯胺衍生物材料及其制备方法，具体为ー种不同比例下，苯胺/邻こ氧基苯胺共聚物的制备方法并探讨了共聚物的电导率及在几种介质中的溶解度。
背景技术：
近年来，导电高聚物因其独特的电学性能而备受关注，与导电高聚物有关的如充电电池，传感器，电磁屏蔽材料，电致变色显示器件，智能窗，分子装置，能量储存系统等纷纷涌现出来。聚苯胺作为最早研究的导电高聚物之一，研究已较为成熟，但仍存在溶解性差、加工性能不理想等缺点。这些引入取代基聚苯胺大部分是为了増加聚苯胺的溶解性，从而改善其加工性能。实验表明在聚苯胺的苯环上引入取代基能有效地降低链刚性，减小链间作用力，从而提高其溶解性，井能有效阻止在取代位置上可能发生的ー些副反应，从而有利于整个分子大共轭体系的形成。事实上，取代聚苯胺，如聚邻甲氧基苯胺(POMA)、聚邻こ氧基苯胺(POEA)，在某些有机溶剂中的溶解度确实有所増加，在ー些特殊情况下，甚至能提 高在水介质中的溶解度。本发明涉及ー种不同比例下，苯胺/邻こ氧基苯胺共聚物的制备方法，目前尚未见苯胺/邻こ氧基苯胺共聚相关中文专利和文献。
发明内容
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本发明提出ー种聚苯胺衍生物材料及其制备方法。技术方案—种聚苯胺衍生物材料，其特征在于原料组份为单体苯胺与单体邻こ氧基苯胺的物质的量比为(Tl:(T2。ー种制备权利要求I所述的聚苯胺衍生物材料的方法，其特征在于合成步骤如下步骤I :用真空泵在压强为-0. 08Mpa -0. 07Mpa下，温度为110° C 120° C分别对苯胺和邻こ氧基苯胺减压蒸馏，获得纯净的单体苯胺和単体邻こ氧基苯胺；步骤2 :将单体苯胺与単体邻こ氧基苯胺按比例置入容器混合均匀后，加去离子水稀释至30ml，置入0° C冰水浴中，连同水浴锅放入细胞粉碎机，超声棒插入离容器底Icm左右，超声半小时；步骤3 :配置氧化剂溶液,其中过硫酸铵和盐酸的浓度均为lmol/L，将氧化剂溶液缓搅拌均匀后滴入步骤2的単体溶液中，整个反应持续2h左右；硫酸铵为氧化剂，盐酸为掺杂Ife ;步骤4:反应完成后放入冰箱冷蔵室中静置24h，然后用稀盐酸酸洗抽滤后，再用水洗抽滤至滤液无色，得到的聚合物粉末，在室温下干燥得到聚苯胺衍生物材料。
有益效果本发明提供的聚苯胺衍生物材料及其制备方法，选取了苯胺单体与邻こ氧基苯胺単体共聚物作为研究对象，过硫酸铵为氧化剂，以化学氧化还原法盐酸掺杂制备了不同苯胺/邻こ氧基苯胺单体比例的共聚物并探讨了共聚物的电导率及共聚物在几种不同介质中的溶解度。本发明的有益效果由于在聚苯胺链中引入不同量的こ氧基，一方面对聚苯胺的导电性进行不同数量级的调控，另一方面来改善聚合物在不同溶剂下的溶解性。该方法制备的聚苯胺衍生物材料可用于制得导电性适中，变色范围广，循环时间长，响应快的电致变色膜。附图
附表说明
图I :本发明方法的流程图；图2 :聚苯胺衍生物材料在不同单体物质的量比例下的XRD图；图3 :聚苯胺衍生物材料在不同单体物质的量比例下的SEM具体实施例方式现结合实施例、附图对本发明作进ー步描述实施例I :①、用真空泵在压强为-0. 08Mpa -0. 07Mpa温度为110° C 120° C下减压蒸馏苯胺和邻こ氧基苯胺单体得到纯净邻こ氧基苯胺和苯胺，待用； 、按苯胺邻こ氧基苯胺为1:0(物质的量比)，在IOOml小烧杯中加入0. 03mol苯胺和2. 5ml浓盐酸然后加去离子水稀释至30ml，将其放入0° C冰水浴中，将烧杯连同水浴锅放入细胞粉碎机，超声棒插入离烧杯底Icm左右,超声半小时使苯胺和邻こ氧基苯胺混合均勻！③、配置30ml氧化剂溶液其中过硫酸铵和盐酸的浓度均为lmol/L，将氧化剂溶液缓搅拌均匀后慢滴入单体溶液中，整个反应持续2h左右；@、反应完成后将反应液放入冰箱冷减室中浄直24h !⑤、取出体系，先用稀盐酸酸洗抽滤后水洗抽滤至滤液基本无色；⑥、得到聚苯胺衍生物材料的聚合物粉末，在室温下干燥即可。实施例2 :①、用真空泵在压强为-0.08Mpa -0.07Mpa温度为110° (Tl20° C下减压蒸馏苯胺和邻こ氧基苯胺单体得到纯净邻こ氧基苯胺和苯胺，待用； 、按苯胺邻こ氧基苯胺为1:0. 15 (物质的量比)，在IOOml小烧杯中加入0. 03mol苯胺和0. 0045mol邻こ氧基苯胺和2. 5ml浓盐酸然后加去离子水稀释至30ml，将其放入0° C冰水浴中，将烧杯连同水浴锅放入细胞粉碎机，超声棒插入离烧杯底Icm左右，超声半小时使苯胺和邻こ氧基苯胺混合均匀！③、配置30ml氧化剂溶液其中过硫酸铵和盐酸的浓度均为lmol/L，将氧化剂溶液缓搅拌均匀后慢滴入単体溶液中，整个反应持续2h左右、反应完成后将反应液放入冰箱冷蔵室中静置24h 、取出体系，先用稀盐酸酸洗抽滤后水洗抽滤至滤液基本无色；⑥、得到聚苯胺衍生物材料的聚合物粉末，在室温下干燥即可。实施例3 :①、用真空泵在压强为-0. 08Mpa^-0. 07Mpa温度为110° (Tl20° C下减压蒸馏苯胺和邻こ氧基苯胺单体得到纯净邻こ氧基苯胺和苯胺，待用； 、按苯胺邻こ氧基苯胺为1:0.3(物质的量比)，在IOOml小烧杯中加入0. 03mol苯胺和0. 009mol邻こ氧基苯胺和2. 5ml浓盐酸然后加去离子水稀释至30ml，将其放入0° C冰水浴中，将烧杯连同水浴锅放入细胞粉碎机，超声棒插入离烧杯底Icm左右，超声半小时使苯胺和邻こ氧基苯胺混合均匀！③、配置30ml氧化剂溶液其中过硫酸铵和盐酸的浓度均为lmol/L，将氧化剂溶液缓搅拌均匀后慢滴入単体溶液中，整个反应持续2h左右、反应完成后将反应液放入冰箱冷蔵室中静置24h 、取出体系，先用稀盐酸酸洗抽滤后水洗抽滤至滤液基本无色；⑥、得到聚苯胺衍生物材料的聚合物粉末，在室温下干燥即可。实施例4 :①、用真空泵在压强为-0. 08Mpa^-0. 07Mpa温度为110° (Tl20° C下减压蒸馏苯胺和邻こ氧基苯胺单体得到纯净邻こ氧基苯胺和苯胺，待用； 、按苯胺邻こ氧基苯胺为1:0.5(物质的量比)，在IOOml小烧杯中加入0. 03mol苯胺和0.015mol邻こ氧基苯胺和2. 5ml浓盐酸然后加去离子水稀释至30ml，将其放入0° C冰水浴中，将烧杯连同水浴锅放入细胞粉碎机，超声棒插入离烧杯底Icm左右，超声半小时使苯胺和邻こ氧基苯胺混合均匀！③、配置30ml氧化剂溶液其中过硫酸铵和盐酸的浓度均为lmol/L，将氧化剂溶液缓搅拌均匀后慢滴入単体溶液中，整个反应持续2h左右、反应完成后将反应液放入冰箱冷蔵室中静置24h 、取出体系，先用稀盐酸酸洗抽滤后水洗抽滤至滤液基本无色；⑥、得到聚苯胺衍生物材料的聚合物粉末，在室温下干燥即可。实施例5 :①、用真空泵在压强为-0. 08Mpa -0. 07Mpa温度为110° C 120° C下减 压蒸馏苯胺和邻こ氧基苯胺单体得到纯净邻こ氧基苯胺和苯胺，待用、按苯胺邻こ氧基苯胺为I: I (物质的量比)，在IOOml小烧杯中加入0. 03mol苯胺和0. 03mol邻こ氧基苯胺和2. 5ml浓盐酸然后加去离子水稀释至30ml，将其放入0° C冰水浴中，将烧杯连同水浴锅放入细胞粉碎机，超声棒插入离烧杯底Icm左右，超声半小时使苯胺和邻こ氧基苯胺混合均匀、配置30ml氧化剂溶液其中过硫酸铵和盐酸的浓度均为lmol/L，将氧化剂溶液缓搅拌均匀后慢滴入単体溶液中，整个反应持续2h左右、反应完成后将反应液放入冰箱冷蔵室中静置24h 、取出体系，先用稀盐酸酸洗抽滤后水洗抽滤至滤液基本无色；⑥、得到聚苯胺衍生物材料的聚合物粉末，在室温下干燥即可。实施例6 :①、用真空泵在压强为-0. 08Mpa -0. 07Mpa温度为110° C 120° C下减压蒸馏苯胺和邻こ氧基苯胺单体得到纯净邻こ氧基苯胺和苯胺，待用； 、按苯胺邻こ氧基苯胺为1:1.5(物质的量比)，在IOOml小烧杯中加入0. 03mol苯胺和0. 045mol邻こ氧基苯胺和2. 5ml浓盐酸然后加去离子水稀释至30ml，将其放入0° C冰水浴中，将烧杯连同水浴锅放入细胞粉碎机，超声棒插入离烧杯底Icm左右，超声半小时使苯胺和邻こ氧基苯胺混合均匀！③、配置30ml氧化剂溶液其中过硫酸铵和盐酸的浓度均为lmol/L，将氧化剂溶液缓搅拌均匀后慢滴入単体溶液中，整个反应持续2h左右、反应完成后将反应液放入冰箱冷蔵室中静置24h 、取出体系，先用稀盐酸酸洗抽滤后水洗抽滤至滤液基本无色；⑥、得到聚苯胺衍生物材料的聚合物粉末，在室温下干燥即可。实施例7 :①、用真空泵在压强为-0. 08Mpa -0. 07Mpa温度为110° C 120° C下减压蒸馏苯胺和邻こ氧基苯胺单体得到纯净邻こ氧基苯胺和苯胺，待用、按苯胺邻こ氧基苯胺为1:2(物质的量比)，在IOOml小烧杯中加入0. 03mol苯胺和0. 06mol邻こ氧基苯胺和2. 5ml浓盐酸然后加去离子水稀释至30ml，将其放入0° C冰水浴中，将烧杯连同水浴锅放入细胞粉碎机，超声棒插入离烧杯底Icm左右，超声半小时使苯胺和邻こ氧基苯胺混合均匀、配置30ml氧化剂溶液其中过硫酸铵和盐酸的浓度均为lmol/L，将氧化剂溶液缓搅拌均匀后慢滴入単体溶液中，整个反应持续2h左右、反应完成后将反应液放入冰箱冷蔵室中静置24h 、取出体系，先用稀盐酸酸洗抽滤后水洗抽滤至滤液基本无色；⑥、得到聚苯胺衍生物材料的聚合物粉末，在室温下干燥即可。
实施例8 :①、用真空泵在压强为-0. 08Mpa -0. 07Mpa温度为110° C 120° C下减压蒸馏苯胺和邻こ氧基苯胺单体得到纯净邻こ氧基苯胺和苯胺，待用； 、按苯胺邻こ氧基苯胺为0:1(物质的量比)，在IOOml小烧杯中加入0. 03mol邻こ氧基苯胺和2. 5ml浓盐酸然后加去离子水稀释至30ml，将其放入0° C冰水浴中，将烧杯连同水浴锅放入细胞粉碎机，超声棒插入离烧杯底Icm左右,超声半小时使苯胺和邻こ氧基苯胺混合均勻、配置30ml氧化剂溶液其中过硫酸铵和盐酸的浓度均为lmol/L，将氧化剂溶液缓搅拌均匀后慢滴入单体溶液中，整个反应持续2h左右、反应完成后将反应液放入冰箱冷藏室中静置24h 、取出体系，先用稀盐酸酸洗抽滤后水洗抽滤至滤液基本无色； 、得到聚苯胺衍生物材料的聚合物粉末，在室温下干燥即可。表I聚苯胺衍生物材料在不同単体物质的量比例下电导率的变化图
权利要求
1.ー种聚苯胺衍生物材料，其特征在于原料组份为单体苯胺与单体邻こ氧基苯胺的物质的量比为:0 1:0 2。
2.ー种制备权利要求I所述的聚苯胺衍生物材料的方法，其特征在于合成步骤如下 步骤I :用真空泵在压强为-0. 08Mpa^-0. 07Mpa下，温度为110°C 120°C分别对苯胺和邻こ氧基苯胺减压蒸馏，获得纯净的单体苯胺和単体邻こ氧基苯胺； 步骤2:将单体苯胺与単体邻こ氧基苯胺按比例置入容器混合均匀后，加去离子水稀释至30ml，置入(TC冰水浴中，连同水浴锅放入细胞粉碎机，超声棒插入离容器底Icm左右，超声半小时； 步骤3 :配置氧化剂溶液,其中过硫酸铵和盐酸的浓度均为lmol/L，将氧化剂溶液缓搅拌均匀后滴入步骤2的单体溶液中，整个反应持续2h左右；硫酸铵为氧化剂,盐酸为掺杂酸； 步骤4 :反应完成后放入冰箱冷蔵室中静置24h，然后用稀盐酸酸洗抽滤后，再用水洗抽滤至滤液无色，得到的聚合物粉末，在室温下干燥得到聚苯胺衍生物材料。
全文摘要
本发明涉及一种聚苯胺衍生物材料及其制备方法，其特征在于原料组份为单体苯胺与单体邻乙氧基苯胺的物质的量比为0~1:0~2。用真空泵分别对苯胺和邻乙氧基苯胺减压蒸馏,获得纯净的单体苯胺和单体邻乙氧基苯胺；将单体苯胺与单体邻乙氧基苯胺按比例混合，加去离子水稀释，超声半小时；滴入氧化剂溶液，反应完成后用稀盐酸酸洗抽滤后，再用水洗抽滤至滤液无色，得到的聚合物粉末，在室温下干燥得到聚苯胺衍生物材料。本发明的有益效果一方面对聚苯胺的导电性进行不同数量级的调控，另一方面来改善聚合物在不同溶剂下的溶解性。该方法制备的聚苯胺衍生物材料可用于制得导电性适中，变色范围广，循环时间长，响应快的电致变色膜。
文档编号C08G73/02GK102757559SQ20121025312
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月20日 优先权日2012年7月20日
发明者何倩, 刘哲, 吴海伟, 张伟, 张莹, 王娜, 王岩, 黄英, 齐暑华 申请人:西北工业大学