核壳结构导电聚合物复合材料的制备与表征

精品文档---下载后可任意编辑张友帆北京师范大学化学学院，北京：100875【摘要】本实验利用“核/壳结构聚合物复合材料兼有核聚合物和壳聚合物两组分的性能，同时还可能由于协同效应而产生新的性能”的特点，采纳种子乳液聚合技术，以期制备出综合性能优良的核/壳结构导电聚合物复合微球，并采纳扫描电子显微镜(SEM)对其结构与形貌进行表征，最后利用四探针电阻率仪测试样品的电性能。【关键词】核/壳结构导电聚合物；聚乙烯；聚吡咯；单分散乳液；种子乳液聚合；冷冻干燥导电聚合物是 20 世纪 70 年代开始兴起的一个讨论领域，至今已取得较大进展。1977 年，日本化学家白川英树等人发现了用 AsF5、I2进行 p 型掺杂的聚乙炔具有高导电率以来，导电聚合物的讨论就成了国际交叉边缘学科十分活跃的领域之一。瑞典皇家科学院宣布了 2000 年诺贝尔化学奖的得主—日本筑波大学白川英树( ShirakawaH. ) 、美国宾夕法尼亚大学艾伦·马克迪尔米德( MacdiarmidA.G. ) 和美国加利福尼亚大学的艾伦·黑格尔( HeegerA.J. ) ,以表彰他们在导电聚合物这一新兴领域所做的开创性工作。可见导电聚合物讨论的巨大魅力。进入 20 世纪 90 年代，导电高分子材料的讨论与纳米技术相结合，产生了一个新的讨论热点——导电聚合物纳米复合材料。常见的有机高分子如聚苯胺(PAn)、聚吡咯(PPy)、聚噻吩(PTh)和聚对苯乙炔(PPV)的纳米复合材料由于具有独特的结构和在光、电、磁方面的独特性质，使它在能源、信息、光电子器件、化学和生物传感器、电磁屏蔽、隐身技术以及金属腐蚀防护等领域具有宽阔的应用前景。目前，导电聚合物难以有用化的最主要的原因是纯的 PAn、PPy、PTh 和 PPV 等一般是难溶难熔物，导致其加工性能较差。因此，讨论出可加工型导电高分子复合材料具有重要的理论意义和有用价值。本实验是采纳种子乳液聚合技术制备核/壳结构的聚乙烯/聚吡咯导电聚合物复合材料。1 实验S4800 扫描电子显微镜(SEM)，日立公司；FD-1E 冷冻干燥机，北京德天佑科技进展有限公司；RTS-8 型数字式四探针测试仪，广州四探针科技公司；电子天平，真空泵，电磁搅拌器，机械搅拌器等。苯乙烯，甲基丙烯酸 β 羟乙酯，吡咯，聚乙烯基吡咯烷酮(PVP K30)，过硫酸铵，硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，过氧化氢实验所用单体苯乙烯、吡咯均需采纳减压蒸馏法进行精制。聚苯乙烯制备属于自由基聚合机理，在此不必详细论述。聚苯乙烯/聚吡咯复合乳液制备机理：首先是体系形...