一种铁掺杂磁导电聚苯胺的制备方法与流程

文档序号:11271354阅读:313来源:国知局

本发明属于材料领域,具体涉及一种铁掺杂磁导电聚苯胺的制备方法。



背景技术:

聚苯胺,高分子化合物的一种,具有特殊的电学、光学性质,经掺杂后可具有导电性。在电子工业、信息工程、国防工程等的开发和发展方面都具有多种用途。聚苯胺经一定处理后,可制得各种具有特殊功能的设备和材料,如可作为生物或化学传感器的尿素酶传感器、电子场发射源、较传统锂电极材料在充放电过程中具有更优异的可逆性的电极材料、选择性膜材料、防静电和电磁屏蔽材料、导电酸、防腐材料等等;然而聚苯胺由于其加工性能差、稳定性差等问题,限制了其使用范围;

磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中的铁心材料,作为存储器使用的磁光盘,计算机用磁记录软盘等。可以说,磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。而通常认为,磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质;

本发明的目的就是提供一种全新的复合材料,使得其不仅具有较高的导电性、贮存稳定性,还具有一定的磁性。



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,提供一种铁掺杂磁导电聚苯胺的制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种铁掺杂磁导电聚苯胺的制备方法,包括以下步骤:

(1)取0.8-3重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯,加入到其重量15-20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入3-5重量份的丙烯醇,在50-60℃下保温搅拌10-20分钟,加入1-2重量份的羟基锡酸锌,搅拌至常温,得醇酯分散液;

(2)取0.7-1重量份的硼氢化钠,加入到其重量6-10倍的去离子水中,搅拌均匀;

(3)取10-14重量份的三氯化铁,加入到其重量10-20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入5-7重量份的聚乙二醇,升高温度为60-70℃,与上述醇酯分散液混合,搅拌均匀,升高温度为80-85℃,滴加上述硼氢化钠水溶液,滴加完毕后保温搅拌1-2小时,得铁掺杂醇酯溶液;

(4)取3-4重量份的聚酰胺蜡微粉,加入到其重量5-7倍的二甲基甲酰胺中,送入到110-120℃的油浴中,保温搅拌20-30分钟,出料,与10-13重量份的十二烷基硫醇混合,搅拌至常温,得聚酰胺醇分散液;

(5)取上述铁掺杂醇酯溶液、聚酰胺醇分散液混合,升高温度为47-50℃,超声10-20分钟,脱水,得铁掺杂醇酯酰胺分散液;

(6)取130-150重量份的苯胺,加入到上述铁掺杂醇酯酰胺分散液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,升高温度为70-75℃,加入2-3重量份的过硫酸铵,保温搅拌1-2小时,出料冷却,脱水,真空80-85℃下干燥1-2小时,冷却至常温,即得所述铁掺杂磁导电聚苯胺。

本发明的优点:

本发明首先将三氯化铁分散到醇酯分散液中,以硼氢化钠为还原剂,得铁掺杂醇酯溶液,然后将聚酰胺蜡微粉通过二甲基甲酰胺分散,与铁掺杂醇酯溶液混合,得到铁掺杂醇酯酰胺分散液,然后以此为溶液,将苯胺单体聚合,得到铁掺杂磁导电聚苯胺;

本发明将铁与苯胺单体有效的结合,再聚合,将铁有效的分散到聚合物基体中,有效的降低了团聚,提高了成品的稳定性强度,且有效的提高了成品材料的导电性,本发明通过铁的掺杂,赋予了成品聚苯胺磁性,拓宽了其应用领域。

具体实施方式

实施例1

一种铁掺杂磁导电聚苯胺的制备方法,包括以下步骤:

(1)取3重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯,加入到其重量20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入5重量份的丙烯醇,在60℃下保温搅拌20分钟,加入2重量份的羟基锡酸锌,搅拌至常温,得醇酯分散液;

(2)取1重量份的硼氢化钠,加入到其重量10倍的去离子水中,搅拌均匀;

(3)取14重量份的三氯化铁,加入到其重量20倍的去离子水中,搅拌均匀,加入7重量份的聚乙二醇,升高温度为70℃,与上述醇酯分散液混合,搅拌均匀,升高温度为85℃,滴加上述硼氢化钠水溶液,滴加完毕后保温搅拌2小时,得铁掺杂醇酯溶液;

(4)取4重量份的聚酰胺蜡微粉,加入到其重量7倍的二甲基甲酰胺中,送入到120℃的油浴中,保温搅拌30分钟,出料,与13重量份的十二烷基硫醇混合,搅拌至常温,得聚酰胺醇分散液;

(5)取上述铁掺杂醇酯溶液、聚酰胺醇分散液混合,升高温度为50℃,超声20分钟,脱水,得铁掺杂醇酯酰胺分散液;

(6)取150重量份的苯胺,加入到上述铁掺杂醇酯酰胺分散液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,升高温度为75℃,加入3重量份的过硫酸铵,保温搅拌2小时,出料冷却,脱水,真空85℃下干燥2小时,冷却至常温,即得所述铁掺杂磁导电聚苯胺。

实施例2

(1)取0.8重量份的异氰尿酸三缩水甘油酯,加入到其重量15倍的去离子水中,搅拌均匀,加入3重量份的丙烯醇,在50℃下保温搅拌10分钟,加入1重量份的羟基锡酸锌,搅拌至常温,得醇酯分散液;

(2)取0.7重量份的硼氢化钠,加入到其重量6倍的去离子水中,搅拌均匀;

(3)取10重量份的三氯化铁,加入到其重量10倍的去离子水中,搅拌均匀,加入5重量份的聚乙二醇,升高温度为60℃,与上述醇酯分散液混合,搅拌均匀,升高温度为80℃,滴加上述硼氢化钠水溶液,滴加完毕后保温搅拌1小时,得铁掺杂醇酯溶液;

(4)取3重量份的聚酰胺蜡微粉,加入到其重量5倍的二甲基甲酰胺中,送入到110℃的油浴中,保温搅拌20分钟,出料,与10重量份的十二烷基硫醇混合,搅拌至常温,得聚酰胺醇分散液;

(5)取上述铁掺杂醇酯溶液、聚酰胺醇分散液混合,升高温度为47℃,超声10分钟,脱水,得铁掺杂醇酯酰胺分散液;

(6)取130重量份的苯胺,加入到上述铁掺杂醇酯酰胺分散液中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,升高温度为70℃,加入2重量份的过硫酸铵,保温搅拌1小时,出料冷却,脱水,真空80℃下干燥1小时,冷却至常温,即得所述铁掺杂磁导电聚苯胺。

性能测试:

传统聚苯胺的电导率为2.2-2.5s/cm、本发明导电聚苯胺材料的电导率为11-14s/cm;

传统聚苯胺的断裂伸长率为20-35%,本发明导电聚苯胺材料的断裂伸长率为100-110%;

可以看出,本发明材料的电导率、断裂伸长率具有明显的提高。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种铁掺杂磁导电聚苯胺的制备方法,本发明将铁与苯胺单体有效的结合,再聚合,将铁有效的分散到聚合物基体中,有效的降低了团聚,提高了成品的稳定性强度,且有效的提高了成品材料的导电性,本发明通过铁的掺杂,赋予了成品聚苯胺磁性,拓宽了其应用领域。

技术研发人员:汪青霞
受保护的技术使用者:汪青霞
技术研发日:2017.07.24
技术公布日:2017.09.26
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