互穿聚合物网络的研究进展
发表时间：2019-06-26T10:21:13.447Z 来源：《基层建设》2019年第9期作者：罗冰吉
[导读] 摘要：互穿聚合物网络（IPN）是两种或两种以上交联聚合物通过网络的互相贯穿而成的交织聚合物网络。
广州双一乳胶制品有限公司
摘要：互穿聚合物网络（IPN）是两种或两种以上交联聚合物通过网络的互相贯穿而成的交织聚合物网络。它可以看作是一种特殊形式的聚合物共混物。本文分别从橡胶改性和黏合剂应用两方面概述了互穿聚合物网络的应用研究进展及其表征方法。
关键词：互穿聚合物网络；橡胶改性；黏合剂；应用；表征方法
1.IPN的概念
互穿聚合物网络（IPN）是两种或两种以上交联聚合物通过网络的互相贯穿而成的交织聚合物网络。它可以看作是一种特殊形式的聚合物共混物。IPN 作为一类新型聚合物共混物和一种新的共混改性技术，特别是它独特的化学共混方法和网络互穿结构及强迫互容、界面互穿、协同作用等特点，引起了人们的极大兴趣[1]。
2 IPN的应用
2.1 IPN在橡胶改性中的应用
IPN是制备交联聚合物合金的唯一手段，在橡胶改性中占据不可替代的位置，IPN可以通过动力学控制使原本不相容的组分达到微观相分离的程度，即强迫相容性，如此使其改性适用的范围更加广泛；在性能上，IPN会在某一组成时表现出一个极大值，这称为IPN的协同效应。在橡胶领域，IPN材料作为橡胶制品基材已经得到了一定的应用，具有性能优异、可按照应用要求设计以及原料种类广泛等优点，也存在制备操作繁杂、原料成本较高等缺点。其应用概括起来主要包括橡胶的补强、宽温域阻尼材料和各种功能橡胶材料。［2］
2.1.1橡胶结构材料
王志成等［3］制备了聚硫橡胶和EP的弹性体共混物，与棕刚玉混合之后硫化，制得的三元共混IPN复合材料为一种新型的金属磨具——弹性砂轮。该弹性砂轮的金属磨光粗糙度可达到0.8μｍ，磨光工效是手工磨光的8~10倍。S.Ostad-Movahed等［4］将PBR和SBR按照一定比例共混，加入经过有机表面改性的白炭黑，制得具有IPN结构的汽车轮胎胎面材料，并研究了共混时间、共混温度和并用比对材料性能的影响。结果表明，IPN材料的密度、拉断伸长率和耐磨性能与组分的并用比有关，而硬度、储能模量和tanδ则与共混时间和温度以及胶料粘度有关。
2.1.2橡胶阻尼材料
高分子尤其是橡胶具有独特的粘弹性，在受到外界应力作用时，可以吸收动能将其转化成热能，因此橡胶是一类使用最为广泛的阻尼材料。但是单用某种橡胶制备阻尼材料在很多情况下无法满足需要。IPN技术是一种多相复合改性的重要技术，具有独特的协同效应，其可以较为理想地拓宽橡胶阻尼材料的温域并提高阻尼性能［5］。四川大学［6］采用分步法制备IIR／聚甲基丙烯酸酯（PMAc）IPN阻尼材料，经过测试表征证明该IPN复合材料的阻尼性能优于IIR硫化胶。
2.1.3功能橡胶材料
IPN改性橡胶使其功能化的研究主要涉及到分离膜、离子交换树脂和导电高分子等领域。吸水膨胀橡胶是一种典型的功能橡胶材料，其组成包括具有高弹性的橡胶分子链和高吸水分子链。刘晓丹等［7］采用同步法制备了聚氨酯／丁腈橡胶NBR半－IPN，其中NBR网络为基质，研究证明IPN结构材料在矿化度水中的膨胀率明显高于传统的吸水膨胀橡胶。［8］
2.2 IPN在黏合剂的应用
2.2.1有机硅改性聚丙烯酸酯类涂料印染黏合剂
研究表明，在聚丙烯酸酯类涂料印染黏合剂中添加某种有机硅乳液，或在乳液聚合过程中加入氨基硅油进行共聚能够改善织物的湿摩擦牢度。胥正安等人通过引入有机硅类功能性单体，对聚丙烯酸酯类黏合剂进行改性，研制出具有IPN结构的涂料印染黏合剂。Wu等运用IPN技术研制出聚有机硅/聚（苯乙烯-丙烯酸丁酯）涂料印染黏合剂，将此黏合剂应用于涂料印花织物，织物的色泽、耐水性和耐溶剂性等都得到了很大的改善。［9］
2.2.2 PU改性聚丙烯酸酯类涂料印染黏合剂
聚氨酯耐热和耐溶剂性良好，手感柔软，耐摩擦牢度好，其胶膜不发粘、不易吸灰，应用在针织物上不会露底，但其价格较高。有研究者将水性聚氨酯与聚丙烯酸酯复配来解决涂料印花织物的延伸性及手感问题，采用IPN技术制成聚氨酯PU/聚丙烯酸酯PA-IPN黏合剂，这样既能改善传统黏合剂耐磨性差、易吸灰等缺陷又不至于成本过高。黄茂福将PU和PA黏合剂进行混拼改性，采用IPN技术合成了 PU/PA IPN黏合剂。结果表明，改性后的PU/PA IPN黏合剂改善了PA黏合剂容发粘，应用在涂料印花织物上的摩擦牢度低、易吸灰的缺陷，且比其相同组分的单纯共混物的效果要好很多。［9］
3 互穿聚合物网络IPN的表征方法
目前，对互穿聚合物网络结构的表征手段还不够完善，通常我们用以下方法对IPN进行表征：（1）采用光学法，如偏光显微镜、透射电子显微镜等来观察乳胶粒子的形态结构。（2）采用Tg法，测定互穿聚合物网络的玻璃化转变特性，由互穿的各组分间的分子级混溶程度来推断互穿网络是否存在。但这种方法存在一定的缺陷：（1）若进行互穿的各单纯组分的Tg比较接近时，无法判断聚合后的Tg是否改变，也就无法判断聚合物之间是否完成了互穿；（2）采用DSC法或动态力学法测定聚合物的Tg时，得到的结果可能会不一致，这时可能就不能采用Tg法来进行表征（3）采用弹性模量法，测试所得聚合物的弹性模量，根据Davies方程推断进行互穿的两相的连续性由此判断两种聚合物网络互穿的程度。（4）有研究者试想通过运用互穿聚合物网络技术制备的产品表现出的特殊的性能来印证互穿网络结构的存在。例如，王惟制备了一种新型聚氨酯/环氧树脂（PU/EP）LIPN结构，他从产品的性能印证IPN结构的存在。［9］
参考文献：
[1]贾德民，邱清华，互穿聚合物网络研究进展，合成橡胶工业，1997-11-15，20（6）：327 ～ 330
[2]谢祥林，徐满才，高淑芹，等.互穿聚合物网络技术在橡胶改性中的应用研究进展，2007，12，30（4）
[3]王志成，平琳，张慧勤．聚硫橡胶／环氧树脂／棕刚玉弹性体砂轮的研制［J］．工程塑料应用，2005，33（4）：37-39.
[4]S.Ostad-Movahed，A.Ansarifar，M.Song，Effects of Different Interphases on the Mechanical Properties of Cured Silanized Silica-filled
聚噻吩类导电聚合物的研究进展 姓名：丁泽 班级：材化12-3 学号：1209020302
摘要 π-共轭聚合物被认为是很有发展前景的材料，因为它拥有独特的光电特性，可以被广泛的应用于太阳能电池（PSCs），电致变色器件，传感器，聚合物发光二极管（PLEDs）等各种领域。这些电活性与光活性聚合物通常是基于噻吩，吡咯，苯，芴或咔唑等芳环、芳杂环等单元的聚合物。在大量的电致变色材料中，噻吩类聚合物由于它们的高电子导电性和好的氧化还原特性，以及在可见与红外区域，快的响应时间，显著地稳定性和高的对比率而成为一类重要的电致变色共轭聚合物。更重要的是，通过聚合物链结构改动，噻吩类聚合物拥有容易的禁带可调性，可展示不同的电致变色特性。 关键词：π-共轭聚合物；电化学聚合；共聚；导电聚合物；
一、导电聚合物简介 1.1导电聚合物的分类 导电高分子材料包括结构型导电高分子材料和复合型导电高分子材料两大类型。 复合型导电高分子材料是将各种导电性物质以不同的方式和加工工艺（如分散聚合、层积复合、形成表面电膜等）填充到聚合物基体中而构成的。该类材料通常是填充高效导电粒子或导电纤维，较普及的是炭黑填充型和金属填充型。复合型导电高分子材料在技术上比结构型导电高分子材料具有更加成熟的优势。 结构型（又称作本征型）导电聚合物是指聚合物本身具有导电性或经掺杂处理后具有导电性的聚合物材料。这种高分子材料本身具有“固有”的导电性，由其结构提供载流子，一经掺杂，电导率可大幅度提高，甚至可达到金属的导电水平。如聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚苯硫醚、聚对苯撑等均属于结构型导电高分子材料（如图1-1）[1]。结构型导电聚合物是目前导电聚合物研究领域的重点。
实验七：聚苯胺的制备与导电性的观察 姓名：辛璐学号：PB09206226 日期2011年11月10日 目录 1.1前言﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P2 2.1关键词﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 3.1实验中的具体概念及部分产品的说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P2 3.1.1.共轭聚合物﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 3.1.2.化学氧化聚合﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 3.1.3.电化学聚合﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 4.1实验的具体说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 4.1.1对于功能高分子材料的认识和发展过程﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P2 4.1.2对于共轭化合物的具体说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 4.1.2.1共聚化合物作为导电聚合物使用的普遍缺﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 4.1.2.2聚苯胺具有的优点﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P2 4.1.2.3聚苯胺的应用 4.1.3 ：本实验制备原则的部分说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P2 4.1.3.1化学氧化聚合的一些条件 4.1.3.2本反应采用的方式 4.1.3.3对于聚苯胺溶解性的部分说明 4.1.3.4对于聚苯胺导电性的影响因素﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P3 5.1实验的仪器药品以及其物理常数﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P3 5.1.1实验仪器 5.1.2实验药品 5.1.3物理常数 6.1实验的具体步骤﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ P4 6.1.1溶液聚合法 6.1.2乳液聚合法 7.1实验现象以及实验中出现现象及其本质的解释说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P5-P6 8.1 思考题与解答﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P6 附录 9.1 对于部分相关药品及专业名词的查找﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P7 9.1.1苯胺﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P7-P8 9.1.2聚苯胺﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍p8 9.1.3十二烷基苯磺酸﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P9 9.1.4 二甲苯﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍P10
互穿网络聚合物发展及应用综述 摘要：本文首先对互穿网络聚合物做了简单的介绍，并对其特点和制备做 了简单的说明。主要综述了近十年来互穿网络聚合物研究发展及应用，并列出了一些实例。最后对其作出了自己的看法。 关键词：互穿网络聚合物发展应用综述 （一）：互穿聚合物网络（IPN)简介 所谓互穿聚合物网络（Interpenetrating Polymer Network , IPN)，是由两种或多种相互贯穿的交联聚合物组成的共混物，其中至少有一种组分是紧邻在另一种组分存在下聚合或交联的。它是20世纪60年代以来继接枝共聚，嵌段共聚等制备聚合物合金的又一途径。其特点是通过化学交联施加强迫互容作用，使聚合物相互缠结形成相互贯穿的交联聚合物网络，达到抑制热力学上相分离的目的，增加两种组分间的相容性，形成比较精细的共混物结构。 制备IPN的方法有三种：分步聚合法、同步聚合法、乳液聚合法。分布聚合法是现将一种单体单独聚合为聚合物，然后将它置于相应另外的单体中溶胀，后加入适当的引发剂，交联剂等，在适当工艺条件下形成交联聚合物网络。同步聚合法较简单，即将2种或多种单体放入反应器中，在相应催化剂，引发剂，交联剂的存在下，在一定反应条件下使单体进行聚合反应，形成交联互穿网络。乳液聚合法是现将聚合物1形成“种子”胶粒，然后将单体2及其引发剂，交联剂加入其中，而无需乳化剂，使单体2在聚合物1所构成的种子胶粒的表面进行聚合和交联。【1】 （二）：互穿聚合物网络的应用 自1951年Staudinger 在一篇英文专利中首先提到用这类材料改进塑料制品表面的光滑性，到1960年Millar J. R.首先正式提出互穿聚合物网络这个名称，再一直到现在，互穿聚合物网络有了飞速的发展。它在定形相变材料、染整粘合剂、离子交换树脂、生物医用材料和防腐材料等正在获得应用。做为消声和减震材料，IPN预计有良好的发展前景，尤其在胶乳互穿网络聚合物的开发和同时聚合互穿网络的应用方面潜力很大。现对互穿聚合物网络在近十年的发展与应用做简要说明。 （1）耐高温定形相变材料 王晓磊【2】研究了一种耐高温的互穿网络定形相变材料，并将其与聚丙烯(PP)共混后通过熔融纺丝制备了相变纤维。采用正交试验法，以N-羟甲基丙烯酰胺(NHMPA)为反应单体，N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂，去离子水为溶剂，过硫酸铵(APS)为引发剂，聚乙二醇(PEG)为相变介质，采用自由基聚合法，
收稿日期:2003-05-01 作者简介:王结良,男,硕士研究生,从事高性能复合材料的研究(E-mail:Wang -jie-l@hotmai)。梁国正,导师(T el:029-*******,E-mail :lgz hen g @nw pu .edu .cn )。 聚氨酯基互穿网络聚合物 王结良,梁国正,赵 雯,吕生华,何 洋 (西北工业大学化学工程系, 陕西西安710072) 摘要:在37篇文献的基础上对聚氨酯进行互穿网络改性的最新研究进展进行了综述;比较了用聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、环氧树脂、乙烯基树脂等对聚氨酯互穿网络改性的效果。指出了各种互穿体系的特性,并在此基础上展望了聚氨酯互穿网络聚合物的发展趋势。 关键词:聚氨酯;互穿聚合物网络;聚丙烯酸酯;聚苯乙烯;聚硅氧烷;环氧树脂;乙烯基树脂中图分类号:T M 215;T Q 323.8 文献标识码:A 文章编号:1009-9239(2003)04-0033-05 Interpenetrating polymer networks based on polyurethane WAN G Jie -laing ,LIANG Guo -zheng ,ZHAO Wen ,LU ?? Sheng -hua ,HE Yang (Dep artment of Chemical E ngineering ,N orthw ester n P oly technical Univ ersity ,X i 'an 710072,China )Abstract :Advances in polyurethane (PU )modification by interpenetrating po lymer netw or ks (IPN) are review ed w ith 37references .IPN based o n PU in this paper include PU /poly methancry late ,PU /po lysilx ane,PI/po lysty rene,PU /vinylester r esin,PU /unsaturated po lyester,PU/epo xy and so on.Keywords :polyurethane;IPN ;PSiO;PM A;PS;V E;EP 1 前言 聚氨酯(poly ur ethane,PU)是最常用的高分子材料之一。相对于其它高分子材料,它具有很多优点,如物理机械性能好,性能可调节范围广、成型工艺性能好等,但也存在着高温性能差等缺点。为了改善其不足,进一步拓宽聚氨酯的应用领域,各国学者对聚氨酯进行了一系列的改性研究,如纳米粒子共混改性[1] 、聚合物共混改性[2,3] 、熔融共混改性[4] 、纤维增强改性等[5]。其中对聚氨酯进行互穿网络改性已成为聚氨酯改性研究的一大热点。 2 改性机理 互穿网络聚合物(Interpenetrating Poly mer Net-w ork ,IPN )是指由两种或两种以上聚合物相互贯穿而形成的聚合物网络体系,参与互穿的聚合物之间并未发生化学反应,而是相互交叉渗透,机械缠结,起到“强迫互溶”和“协同效应”的作用。这种网络间的缠绕可明显地改善体系的分散性、界面亲和性,从而提高 相稳定性,实现聚合物性能互补,达到改性的目的。互穿网络已成为改善聚合物材料性能的一种有效的方法。聚氨酯预聚体易于与其它单体或聚合物混合,进 行互不干扰的平行反应,得到性能优良的聚氨酯互穿网络,成为目前研究最为广泛的一类互穿网络聚合物体系。 3 研究现状 3.1 聚氨酯/聚丙烯酸酯 聚丙烯酸酯(PM A )具有良好的综合力学性能,与聚氨酯形成互穿网络可提高聚氨酯的拉伸强度和断裂伸长率,改善聚氨酯的力学性能。 Anzlovar A 等人[6] 以带有羧基官能团的聚氨酯预聚体和带有叔胺基官能团的聚甲基丙烯酸酯 (PM A )预聚体为原料制得了聚氨酯/聚甲基丙烯酸酯半互穿聚合物网络。研究表明,网络的微相结构取决于官能团的浓度,官能团之间的物理相互作用有利于杨氏模量的提高,随着官能团数量的增大,产物表现出典型高聚物的性能。这可能与产物的互穿程度有关,高的官能团浓度使得两种网络间有较多的连接点。Desai S 等人[7]用同步聚合法形成聚甲基丙烯酸甲酯/聚氨酯互穿网络聚合物,在体系中加入2%的
互穿聚合物网络的研究进展 摘要:介绍了互穿聚合物网络的应用，综述了互穿聚合物网络(IPN)的原理及IPN技术在聚合物中的研究进展，并对其发展前景作了展望。 关键词: 互穿聚合物网络原理应用前景 互穿聚合物网络( Interpenetrating Polymer Networks ,简称IPN 或IPNs) 是由两种或两种以上聚合物通过网络互穿缠结而形成的一类独特的聚合物共混物或聚合物合金。是20世纪70年代发展起来的一种新型高分子材料。这种交联可以是化学的，也可以是物理的。例如，可以先将一种单体与交联剂聚合，生成网络1，再将第二种单体及交联剂在其中溶涨并引发聚合，生成网络2，然后两个网络互穿，形成互穿网络结构。根据电子显微镜显示，IPN的形态结构为相分离状态，其微区的大小则依两个网络的相容程度而定。相容性好的微区尺寸小，反之尺寸大。在相分离的情况下，两相之间的交联密度越大则微区尺寸越小。当网络达到完全互容时，则呈现分子水平的互相贯穿，得到理想的互穿网络共混物。由于互穿网络具有强迫互溶，界面互穿和双相连续等结构形态特征，故在性能上反映出非同一般的协同效应。IPN 特有的强迫互容作用能使两种性能差异很大或具有不同功能的聚合物形成稳定的结合,从而实现组分之间性能的互补;同时IPN 的特殊细胞状结构、界面互穿、双相连续等结构形态特征,又使得它们在性能或功能上产生特殊的协同作用,因此IPN 在功能材料领域的应用 具有独特的优点。 1．互穿聚合物网络的原理 1．1 亚稳态相图 虽然聚合物／聚合物相图较早就被用来研究IPN体系的相分离。其后陆续也有几种聚合物／聚合物相图被制作出来，但总的说来，有关IPN体系相图的报道仍然很有限。原因是体系的交联结构很难得到有关相分离的热力学平衡。因此，严格意义上相图是不能建立的。MLshra&Spe~ng假定同步IPN(SIN)体系中存在一种亚稳态相平衡，在理论上这种网络交联结构的力学限制的大小与体系的橡胶弹性力有关，由此导出相分离动力学减慢是由于网络的形成和(或)玻璃化作用。因此，亚稳态相图可以提供有关聚合物I凝胶化，聚合物II凝胶化，
有机导电聚合物研究进展 1 导电聚合物 各种人造聚合物俗称为塑料或化纤，天然聚合物主要有蛋白质和树脂等。上述有机固体通常是绝缘体，而增强它们的电导率是一个非常吸引人的研究领域。因为这类材料成本低廉、重量轻，更重要的是，可以把聚合物的可塑以及柔韧等优良机械特性与通常只有金属才具备的高电导特性结合在一起，从而将应用范围大大拓宽。 1977年，白川英树在一次聚乙炔合成的实验中，意外地加入了过多的催化剂(齐格勒—纳塔催化剂，以1963年诺贝尔化学奖得主Ziegler 和Natta命名，其作用是定向催化——用于严格控制聚合物的空间结构)。不料，在反应器中生成了一种光亮的反式聚乙炔薄膜。如果将薄膜暴露于卤族Br2或I2蒸汽，生成物的电导率可以提高1012倍[1]，从此有机物不能导电的观念被打破。 2000 年度诺贝尔化学奖授予了三位致力于导电聚合物研究的科学家，他们是美国物理学家艾伦·黑格（Alan Heeger）、化学家艾伦·麦克迪尔米德（Alan MacDiarmid ）和日本化学家白川英树（Hideki Shirakawa ）。这是对导电聚合物研究的充分肯定。 导电聚合物根据材料的组成可以分成复合型导电聚合物材料和本征型导电聚合物材料两大类[2－4]。复合型导电聚合物材料是由普通高分子结构材料与金属或碳等导电材料，通过分散、层合、梯度复合、表面镀层等复合方式构成。其导电作用主要通过其中的导电材料来完成。本征型导电聚合物材料也被称为结构型导电聚合物材料，其高分子本身具备一定的导电能力，这种导电聚合物如果按其结构特征和导电机理还可以进一步分成：载流子为自由电子的电子导电型聚合物和载流子为能在聚合物分子间迁移的正负离子的离子导电型聚合物。 在电子导电聚合物的导电过程中，载流子在电场的作用下能够在聚合物内定向移动形成电流。电子导电聚合物的共同结构特征是分子内有大的线性共轭π电子体系，给自由电子提供了离域迁移条件，故又称为共轭聚合物。作为有机材料，聚合物是以分子形态存在的，其电子多为定域电子或具有有限离域能力的电子。π电子虽然具有离域能力，但它并不是自由电子。当有机化合物具有共轭结
导电聚苯胺的化学合成及导电性能 魏渊石圆圆罗亚茹刘正伦 （广州大学化学化工学院化工系） 摘要导电聚苯胺是结构和性能最稳定的导电高分子材料, 有较广泛的应用前景。本实验用化学氧化合成方法，研究了氧化剂种类、用量以及介质酸的浓度等因素对苯胺聚合反应及产物性能的影响，并运用四探针法在电阻率测试仪上完成了PAn的电导率测试。 关键词导电聚苯胺，化学合成，掺杂，电导率 前言传统的有机化合物由于分子间的相互作用弱，一般皆认为是绝缘体。因而过去一直只注重高分子材料的力学性能和化学性能。20世纪50年代初人们发现有些有机物具有半导体性质；60年代末又发现了一些具有特殊晶体结构的电荷转移复合物；70年代初发现了具有一定的导电性的四硫富瓦烯一四睛代对苯醒二甲烷(TTF一TCNQ)。1977年人们发现：聚乙炔化学掺杂后电导率急剧增加，可以达到金属秘的导电性能。此后人们开始关注高分子材料的导电性，逐渐开发出各种导电性高分子材料，如聚乙炔、聚毗咯、聚噬吩和聚苯胺等。直到1984年聚苯胺才被MacDiarmid等人重新开发，他们在酸性条件下制备了高电导率的聚苯胺；1987年，日本桥石公司和精工电子公司联合制得了用聚苯胺为电极制成的钮扣式二次电池作为商品投向市场,使聚苯胺很快成为导电高分子中的研究热点[1]。 本实验采用盐酸进行掺杂，使苯胺氧化聚合为聚苯胺，而且就氧化剂的种类与用量、介质酸的浓度等因素对苯胺聚合产物的产率和导电性能的影响等进行了探究。 其聚合反应历程如0.1所示【2】
图0.1 Radical reaction course of PANI polymerization 聚合反应可以分为三步：链引发、链增长和链终止。首先，苯胺被慢速氧化形成阳离子自由基，苯胺阳离子自由基的形成是决定反应速率主要的一步。接着，这个自由基阳离子可能失去质子或电子，与苯胺单体结合生成一个苯胺的二聚体，这种结合主要是以头尾相连接的方式结合，二聚体一旦形成，就可以被氧化剂迅速的氧化成醒亚胺结构，这是因为它的氧化潜能低于苯胺的氧化潜能。二聚体的形成是反应的关键步骤，接着另一个苯胺单元可能亲核性的进攻被氧化的二聚体形成三聚体，这个过程就像形成的二聚体一样，不需要氧化两个苯胺分子随着氧化单元逐步加到二聚体上，所产生的齐聚物更易被氧化，更易于接受苯胺单体的亲核性进攻。链增长以头一尾结合的方式进行着，一旦这种结构的浓度足够大，它就可能被氧化，并与剩余的苯胺单体反应，直到高分子量的聚合物形成。在链增长阶段，放出大量的热，使反应发生自加速的现象而迅速进行，随后反应迅速进入链终止阶段。这个过程可能会因放热而难以控制，导致分子量分布加宽，聚合物缺陷增多，严重影响产物的电导率。由此可见，低温聚合有利于延缓终止的时间，使分子量较大、分子链较长，而较长的共轭有利于载流子的传输，从而具有较高的电导率。【3】 但本实验研究过程是在室温下进行。 1 实验部分 1.1 原料 过硫酸铵、盐酸等为分析纯试剂；苯胺、重铬酸钾等为化学纯试剂；其中苯胺在使用前蒸馏至完全无色；实验用水为去离子水。 1.2 实验仪器设备 SDY—型数字式电阻率测试仪，BS600L电子天平，DF一1型集热式磁力搅拌器，SHE 一D(III)循环水式真空泵，Z一88电热恒温真空干燥箱，三口烧瓶，冷凝装置，耐酸滤过漏斗，烧杯、容量瓶若干 1.3 聚苯胺(P An) 的合成
湖北汽车工业学院 本科生课程论文 《新材料导论》 论文题目关于导电高分子材料的研究进展学生专业班级 学生姓名（学号） 指导教师（职称） 完成时间
关于导电高分子材料的研究进展 摘要：与传统导电材料相比较,导电高分子材料具有许多独特的性能。导电高聚物可用作雷达吸波材料、电磁屏蔽材料、抗静电材料等。介绍了导电高分子材料的概念、分类、导电机理及其应用领域,综述了近些年来国内外科研工作者对导电高聚物的研究进展状况并对其发展前景进行了展望。 关键词：导电高分子；功能材料；导电机理；应用；述评。 自从1976年美国宾夕法尼亚大学的化学家MacDiarmid领导的研究小组首次发现掺杂后的聚乙炔(Polyacetylene,简称PA)具有类似金属的导电性以后,人们对共轭聚合物的结构和认识不断深入和提高,新型交叉学科)))导电高分子领域诞生了。在随后的研究中科研工作者又逐步发现了聚吡咯、聚对苯撑、聚苯硫醚、聚噻吩、聚对苯撑乙烯撑、聚苯胺等导电高分子。导电高分子特殊的结构和优异的物理化学性能使它成为材料科学的研究热点,作为不可替代的新兴基础有机功能材料之一,导电高分子材料在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导线和分子器件,以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术上有着广泛、诱人的应用前景。到目前为止,导电高分子在分子设计和材料合成、掺杂方法和掺杂机理、可溶性和加工性、导电机理、光、电、磁等物理性能及相关机理以及技术上的应用探索都已取得重要的研究进展。本文介绍了导电高分子的结构特征、导电机理及其应用领域,综述了近些年来导电高分子材料研究领域的进展状况。 1 导电高分子材料的分类 高分子导电材料通常分为复合型和结构型两大类： ①复合型高分子导电材料。 由通用的高分子材料与各种导电性物质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等。其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有炭黑、金属粉、金属箔片、金属纤维、碳纤维等。 ②结构型高分子导电材料。 是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系，在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电，电导率一般在半导
互穿聚合物网络的研究进展 发表时间：2019-06-26T10:21:13.447Z 来源：《基层建设》2019年第9期作者：罗冰吉 [导读] 摘要：互穿聚合物网络（IPN）是两种或两种以上交联聚合物通过网络的互相贯穿而成的交织聚合物网络。 广州双一乳胶制品有限公司 摘要：互穿聚合物网络（IPN）是两种或两种以上交联聚合物通过网络的互相贯穿而成的交织聚合物网络。它可以看作是一种特殊形式的聚合物共混物。本文分别从橡胶改性和黏合剂应用两方面概述了互穿聚合物网络的应用研究进展及其表征方法。 关键词：互穿聚合物网络；橡胶改性；黏合剂；应用；表征方法 1.IPN的概念 互穿聚合物网络（IPN）是两种或两种以上交联聚合物通过网络的互相贯穿而成的交织聚合物网络。它可以看作是一种特殊形式的聚合物共混物。IPN 作为一类新型聚合物共混物和一种新的共混改性技术，特别是它独特的化学共混方法和网络互穿结构及强迫互容、界面互穿、协同作用等特点，引起了人们的极大兴趣[1]。 2 IPN的应用 2.1 IPN在橡胶改性中的应用 IPN是制备交联聚合物合金的唯一手段，在橡胶改性中占据不可替代的位置，IPN可以通过动力学控制使原本不相容的组分达到微观相分离的程度，即强迫相容性，如此使其改性适用的范围更加广泛；在性能上，IPN会在某一组成时表现出一个极大值，这称为IPN的协同效应。在橡胶领域，IPN材料作为橡胶制品基材已经得到了一定的应用，具有性能优异、可按照应用要求设计以及原料种类广泛等优点，也存在制备操作繁杂、原料成本较高等缺点。其应用概括起来主要包括橡胶的补强、宽温域阻尼材料和各种功能橡胶材料。［2］ 2.1.1橡胶结构材料 王志成等［3］制备了聚硫橡胶和EP的弹性体共混物，与棕刚玉混合之后硫化，制得的三元共混IPN复合材料为一种新型的金属磨具——弹性砂轮。该弹性砂轮的金属磨光粗糙度可达到0.8μｍ，磨光工效是手工磨光的8~10倍。S.Ostad-Movahed等［4］将PBR和SBR按照一定比例共混，加入经过有机表面改性的白炭黑，制得具有IPN结构的汽车轮胎胎面材料，并研究了共混时间、共混温度和并用比对材料性能的影响。结果表明，IPN材料的密度、拉断伸长率和耐磨性能与组分的并用比有关，而硬度、储能模量和tanδ则与共混时间和温度以及胶料粘度有关。 2.1.2橡胶阻尼材料 高分子尤其是橡胶具有独特的粘弹性，在受到外界应力作用时，可以吸收动能将其转化成热能，因此橡胶是一类使用最为广泛的阻尼材料。但是单用某种橡胶制备阻尼材料在很多情况下无法满足需要。IPN技术是一种多相复合改性的重要技术，具有独特的协同效应，其可以较为理想地拓宽橡胶阻尼材料的温域并提高阻尼性能［5］。四川大学［6］采用分步法制备IIR／聚甲基丙烯酸酯（PMAc）IPN阻尼材料，经过测试表征证明该IPN复合材料的阻尼性能优于IIR硫化胶。 2.1.3功能橡胶材料 IPN改性橡胶使其功能化的研究主要涉及到分离膜、离子交换树脂和导电高分子等领域。吸水膨胀橡胶是一种典型的功能橡胶材料，其组成包括具有高弹性的橡胶分子链和高吸水分子链。刘晓丹等［7］采用同步法制备了聚氨酯／丁腈橡胶NBR半－IPN，其中NBR网络为基质，研究证明IPN结构材料在矿化度水中的膨胀率明显高于传统的吸水膨胀橡胶。［8］ 2.2 IPN在黏合剂的应用 2.2.1有机硅改性聚丙烯酸酯类涂料印染黏合剂 研究表明，在聚丙烯酸酯类涂料印染黏合剂中添加某种有机硅乳液，或在乳液聚合过程中加入氨基硅油进行共聚能够改善织物的湿摩擦牢度。胥正安等人通过引入有机硅类功能性单体，对聚丙烯酸酯类黏合剂进行改性，研制出具有IPN结构的涂料印染黏合剂。Wu等运用IPN技术研制出聚有机硅/聚（苯乙烯-丙烯酸丁酯）涂料印染黏合剂，将此黏合剂应用于涂料印花织物，织物的色泽、耐水性和耐溶剂性等都得到了很大的改善。［9］ 2.2.2 PU改性聚丙烯酸酯类涂料印染黏合剂 聚氨酯耐热和耐溶剂性良好，手感柔软，耐摩擦牢度好，其胶膜不发粘、不易吸灰，应用在针织物上不会露底，但其价格较高。有研究者将水性聚氨酯与聚丙烯酸酯复配来解决涂料印花织物的延伸性及手感问题，采用IPN技术制成聚氨酯PU/聚丙烯酸酯PA-IPN黏合剂，这样既能改善传统黏合剂耐磨性差、易吸灰等缺陷又不至于成本过高。黄茂福将PU和PA黏合剂进行混拼改性，采用IPN技术合成了 PU/PA IPN黏合剂。结果表明，改性后的PU/PA IPN黏合剂改善了PA黏合剂容发粘，应用在涂料印花织物上的摩擦牢度低、易吸灰的缺陷，且比其相同组分的单纯共混物的效果要好很多。［9］ 3 互穿聚合物网络IPN的表征方法 目前，对互穿聚合物网络结构的表征手段还不够完善，通常我们用以下方法对IPN进行表征：（1）采用光学法，如偏光显微镜、透射电子显微镜等来观察乳胶粒子的形态结构。（2）采用Tg法，测定互穿聚合物网络的玻璃化转变特性，由互穿的各组分间的分子级混溶程度来推断互穿网络是否存在。但这种方法存在一定的缺陷：（1）若进行互穿的各单纯组分的Tg比较接近时，无法判断聚合后的Tg是否改变，也就无法判断聚合物之间是否完成了互穿；（2）采用DSC法或动态力学法测定聚合物的Tg时，得到的结果可能会不一致，这时可能就不能采用Tg法来进行表征（3）采用弹性模量法，测试所得聚合物的弹性模量，根据Davies方程推断进行互穿的两相的连续性由此判断两种聚合物网络互穿的程度。（4）有研究者试想通过运用互穿聚合物网络技术制备的产品表现出的特殊的性能来印证互穿网络结构的存在。例如，王惟制备了一种新型聚氨酯/环氧树脂（PU/EP）LIPN结构，他从产品的性能印证IPN结构的存在。［9］ 参考文献： [1]贾德民，邱清华，互穿聚合物网络研究进展，合成橡胶工业，1997-11-15，20（6）：327 ～ 330 [2]谢祥林，徐满才，高淑芹，等.互穿聚合物网络技术在橡胶改性中的应用研究进展，2007，12，30（4） [3]王志成，平琳，张慧勤．聚硫橡胶／环氧树脂／棕刚玉弹性体砂轮的研制［J］．工程塑料应用，2005，33（4）：37-39. [4]S.Ostad-Movahed，A.Ansarifar，M.Song，Effects of Different Interphases on the Mechanical Properties of Cured Silanized Silica-filled
导电聚苯胺的研究进展 摘要：导电高分子的出现打破了聚合物仅为绝缘体的传统观念。在众多的导电高分子中，聚苯胺是目前研究进展最快的导电高分子之一。介绍了聚苯胺的结构，性质，合成和掺杂，改性，并对其应用前景作了展望。 关键词：导电高分子；聚苯胺；改性 2000年10月10日瑞典皇家科学院授予美国Alan MacDiamid和Alan Heeger 教授及日本Hideki Shirakawa 教授2000年诺贝尔化学奖，以表彰他们开创了新的研究领域——导电高聚物。导电高聚物的出现不仅打破了聚合物仅为绝缘体的传统观念，而且对高分子物理和高分子化学的理论研究也是一次划时代的事件，为功能材料开辟了一个极具应用前景的崭新领域。最早发现的本征导电高聚物是掺杂聚乙炔（PA），在随后的研究中科研工作者又相继开发了聚吡咯（PPy）、聚对苯（PPP）、聚噻吩（PTh）、聚对苯撑乙烯（PPv）、聚苯胺（PAn）等导电高分子。人们对聚乙炔的研究较早，也最为深入，但由于它的制备条件比较苛刻，且它的抗氧化能力和环境稳定性差，给它的实用化带来了极大困难。在众多导电高分子中，聚苯胺以其良好的热稳定性、化学稳定性和电化学可逆性，优良的电磁微波吸收性能，潜在的溶液和熔融加工性能，原料易得，合成方法简便，还有独特的掺杂现象等特性，成为现在研究进展最快的导电高分子材料之一。 1 聚苯胺的结构 聚苯胺是典型的导电聚合物，常温下一般呈不规则的粉末状态，具有较低的结晶度和分子取向度。与其它导电高聚物一样，它也是共轭高分子，在高分子主链上形成一个电子离域很大的p-π共轭。1987 年，MacDiarmid[1]提出了后来被广泛接受的苯式-醌式结构单元共存的模型，两种结构单元通过氧化还原反应相互转化。即本征态聚苯胺由还原单元： 和氧化单元： 构成,其结构为： 其中y值用于表征聚苯胺的氧化还原程度，不同的y 值对应于不同的结构、组分和颜色及电导率，完全还原型( y = 1) 和完全氧化型( y = 0) 都为绝缘体。在0 < y < 1 的任一状态都能通过质子酸掺杂，从绝缘体变为导体，仅当y = 0.5 时，其电导率为最大。y值大小受聚合时氧化剂种类、浓度等条件影响，与其它导电高聚物相比，聚苯胺的结构具有如下特点：
导电高分子材料聚苯胺的研究进展 周媛媛,余旻 ,李松,李蕾 (郑州大学化学系, 河南郑州450001 摘要:聚苯胺(PAn是目前研究最为广泛的导电高分子材料之一。基于国内外最新研究文献, 综述了PAn的结构、导电和掺杂机理及常见的合成方法, 重点介绍了几种制备微米或纳米级PAn的方法, 并对其在各领域应用前景作了简要介绍。 关键词:导电高分子; 聚苯胺; 合成; 掺杂 中图分类号: TQ246.31文献标识码:A文章编号: 1672-2191(200706-0014-06 收稿日期:2007-06-23 作者简介:周媛媛(1983- , 女, 河南开封人, 硕士研究生, 研究方向为导电高分子材料。电子信箱:zhouyuanzy2004@https://www.doczj.com/doc/6115144792.html, 1975年L. F.Ni 等人在实验室合成了低温下具有超导性,其导电能力可与Ag 相媲美的聚硫化氮 (SN x ,实现了高分子由绝缘体向半导体或导体的成功转变。1977年日本筑波大学 Shirakawa教授发现掺杂聚乙炔(P A 呈现金属特性,新兴交叉学科——导电高分子科学诞生了。随着人们不断深入研究,相继发现了聚吡咯、聚对亚甲基苯、聚苯硫醚、聚噻吩、聚苯胺(PAn等导电高分子。由于导电高分子具有特殊的结构和优异的物化性能,使其自发现之日起就成为材料科学的研究热点。
目前,研究最广泛的导电聚合物包括 P A、聚吡咯、聚噻吩和 P A n,PA 是人们发现最早的一个有机共轭导电聚合物,也是研究较多的导电聚合物,但由于其合成工艺、力学性能和稳定性等诸多因素的限制,人们对其研究兴趣逐渐减少,而后 3种尤其是 P A n 由于原料易得、合成工艺简便、导电性和稳定性优良,倍受人们青睐,在应用研究方面已走到了前面,成为研究热点。通过深入研究导电 P A n 的物化性质,人们发现它具有许多独特的光、电、磁性能,于是便产生了许多独特的应用领域,以导电 P A n 作为基础材料,目前正在开发许多高新技术如抗静电技术、太阳能电池、全塑金属防腐技术、船舶防污技术、传感器器件、电化学和催化材料、隐身技术、电致变色等,并且在这些技术上的应用探索都已取得了重要进展,并逐步向实用化迈进,显示了 PAn 极其广阔且诱人的发展前景。 1 PAn 的结构及导电机理 1.1 PAn 的结构 [1] PAn 的分子是由氧化单元 和 还原单元 组成, Mac Diarmid 等最早给出 P A n 本征态的结构: 其中:y (y =1￣0代表 PAn 的还原程度,根据 y 的大小,P A n 主要分为以下状态:全还原态(y =1, 简称 LB 态、中间氧化态(y =0.5,简称 EB 态和全氧化态(y =0,简称PNB 态。LB 态和 PNB 态都是绝缘态,只有氧化单元数和还原单元数相等的中间氧化态通过质子酸掺杂后才可变成导体。掺杂态的 P A n 的普通分子结构为: 其中:A - 是对阴离子; x 是质子化程度的因子,代
导电聚苯胺的特性及 进展 院（部、中心）材料科学与工程 专业材料科学与工程 课程名称高分子材料进展
导电聚苯胺的特性及进展 摘要：导电聚苯胺是极有前途的导电聚合物,它能够广泛地应用于二次电池、金属的防腐、电致发光器件的电极修饰等方面。本文根据文献资料参考从其结构特性、在可溶性、复合材料及纳米粒子上的研究进展及其应用前景做整理描述。关键词：导电高分子，聚苯胺，掺杂，纳米粒子 引言： 在20世纪中发展起来的功能高分子中,导电高分子是最突出的代表之一。20世纪70年代以前,人们一直将高分子材料作为绝缘材料来使用,从来没有导电高分子的概念美国的MacDiarmid在参观日本东京大学时,看到白川英澍试验室所合成的聚乙炔薄膜具有奇特的金属光泽,惊叹这可能就是他和Heeger等多年寻求的有机导电高分子,于是邀请白川到他的实验室进行合作研究。他们根据研究硫氮聚合物(SN)n的经验,用I2和ASF5掺杂聚乙炔,发现经过掺杂的聚乙炔,导电率增加了10~12个数量级,达到103Scm的水平,接近于金属导体,并于1977年报道了这一结果。这一发现,突破了高分子是绝缘体的传统观念,立即在科学界和技术界产生了巨大的影响和冲击。理论物理学家从Pierls相变的理论出发,进行量子力学计算,计算出反式聚乙炔中长短键长的差约002nm,由此长短键交替所形成的导带和价带之间的间隙宽度是14eV,与试验观测值一致。进而提出了包括孤子、极化子、双极化子等内容的聚乙炔导电的SSH理论。实验物理学家进行了聚乙炔的一系列光谱、结构和光、电、磁学测量,验证了理论物理学家的理论结果,同时发现了当时的理论和模型尚不能解释的新现象。高分子化学家和材料学家则不断改进合成技术,提高聚合物的性能,使聚乙炔的导电率达到105Scm量级,可以和金属铜相媲美。在短短的20多年中,相继合成出了数十种导电高分子,并对它们的光、电、磁性能进行了系统深入的研究,许多新的科学现象和原理被揭示出来,导电高分子在若干高新技术领域的应用已经实现,或正在蕴育之中。正是由于Heeger、MacDiarmid和白川英澍对导电高分子领域的开创性贡献,他们被授予2000年的Nobel化学奖。后来人们陆续开发了聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电高分子材料。在众多的高分子材料中,聚苯胺有原料易得、合成简单、耐高温及抗氧化性能良好等优点,很快成为导电高分子研究的热点之一。 聚苯胺除了具有其他导电高聚物共有的性质外,还有独特的掺杂机制、良好
一、名称解释 20分 聚合物共混改性： 答：是以聚合物（聚合物或者共聚物）为改性剂，加入到被改性的聚合物材料（合成树脂，又叫基体树脂）中，采用合适的加工成型工艺，使两者充分混合，从而制得具有新颖结构特征和新颖性能的改性聚合物材料的改性技术。 相逆转： 答：聚合物共混物可在一定的组成范围内发生相的逆转，原来是分散相的组分变成连续相，而原来是连续相的组分变成分散相。在相逆转的组成范围内，常可形成两相交错、互锁的共连续形态结构，使共混物的力学性能提高。 热塑性塑料： 答：热塑性塑料是指加热后软化、可塑，冷却后硬化，再次加热可熔融软化，固化成型，具有反复可加工成型的特点。 增容作用： 答：使聚合物之间易于相互分散，能够得到宏观均匀的共混体系。改善聚合物之间相界面的性能，增加两相间的粘合力，使P-P共混物具有长期稳定的性能。 二、聚合物共混物的形态结构及特点 10分 答：单相连续结构：构成聚合物共混物的两个相或者多个相中只有一个相连续，其他的相分散于连续相中。单相连续结构又因分散相相畴的形状、大小以及与连续相结合情况的不同而表现为多种形式。 两相互锁或交错结构：这种结构中没有一相形成贯穿整个试样的连续相，而且两相相互交错形成层状排列，难以区分连续相和分散相。有时也称为两相共连续结构，包括层状结构和互锁结构。 相互贯穿的两相连续结构：共混物中两种组分均构成连续相，互穿网络聚合物（IPNs）是两相连续结构的典型例子。 三、聚合物共混物相容性分哪两类？各自的定义是什么？画出聚合物共混物的UCST、LCST相图。15分 答：分为热力学相容性和工艺相容性两类。 热力学相容性是指相互混合的组分以任意比混合，都能形成均相体系，这种相容性叫热力学相容性。 工艺相容性是指对于一些热力学相容性不太好的共混高聚物，经适当加工工艺，形成结构和性能稳定的共混高聚物，则称之为工艺相容性。 相图略 四、界面层的结构组成和独立相区的区别 10分 答：①界面层内两种分子链的分布是不均匀的，从相区内到界面形成一浓度梯度； ②界面层内分子链比各自相区内排列松散，因而密度稍低于两相聚合物的平均密度； ③界面层内往往易聚集更多的表面活性剂及其他添加剂等杂质，分子量较低的聚合物分子也易向界面层迁移。这种表面活性剂等低分子量物越多，界面层越稳定，但对界面粘结强度不利。 五、以PC/PP共混体系为例，举例说明哪些手段可以用来加强体系的相容性？10分 答：1. 通过共聚改变某聚合物的极性； 2. 通过化学改性的方法，在一组分或两组分上引入极性基团或反应基团； 3. 在某聚合物上引入特殊作用基团；加入第三组分进行增容； 4. 两相之间产生部分交联，形成物理或化学缠结； 5. 形成互穿网络结构（IPN）； 6. 改变加工工艺，施加强烈的力剪切作用。 六、一般采有PP熔融接枝MAH单体，并挤出制备TPU/PP共混物，请阐明PP接枝MAH对共混物的形态结构及性能有何影响。为什么？10分 答：采用PP-g-MAH作为增容剂，熔融法制备TPU/PP共混物。发现，马来酸酐接枝聚丙烯是聚氨酯与聚丙烯共混体系有效的增容剂，有效地改善
导电高分子材料的研究进展及其应用 谢恺201007010127 10化工（1）班 一、导电高分子材料的研究进展 按照材料结构和制备方法的不同可将导电高分子材料分为两大类:一类是结构型(或本征型) 导电高分子材料,另一类是复合型导电高分子材料。 1.1 结构型导电高分子 结构型导电高分子材料是指本身具有导电性或经掺杂后具有导电性的聚合物材料，也称作本征型导电高分子材料，是由具有共轭∏键或部分共轭∏键的高分子经化学或电化学“掺杂”，使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材料，如聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PAn)、聚乙炔(PA)等。不需掺杂的结构型导电高分子材料至今只有聚氮化硫一类，而大多数均需采用一定的手段进行掺杂才能具有较好的导电性。 在众多导电高分子中，聚苯胺由于原料易得、合成简便、耐高温及抗氧化性能良好 1.2 复合型导电高分子 复合型导电高分子材料是以高分子聚合物作基体,加入相当数量的导电物质组合而成的,兼有高分子材料的加工性和金属导电性。根据在基体聚合物中所加入导电物质的种类不同又分为两类:填充复合型导电高分子材料和共混复合型导电高分子材料. 填充复合型导电高分子材料通常是在基体聚合物中加入导电填料复合而成。根据导电填料的不同,填充型导电聚合物复合材料可分为炭黑填充型、金属填充型、纤维填充型等。 由炭黑填充制成的复合导电高分子材料是目前用途最广、用量最大的一种导电材料。复合材料导电性与填充炭黑的填充量、种类、粒度、结构及空隙率等因素有关,一般来说粒度越小,孔隙越多,结构度越高,导电值就越高。乙炔炭黑是人们常用的一种导电炭黑。焦冬生等研究了乙炔炭黑填充量对硅橡胶导电性能的影响。结果表明:试样体积电阻率随乙炔炭黑用量的增加呈现降低趋势,用量超过30份时,橡胶的体积电阻率迅速减小;当乙炔炭黑用量大于40份时,橡胶的体积电阻率下降趋缓,体积电阻率最小值不大于4.5Ω·cm。 1.3 离子液体在导电高分子中的应用 室温离子液体是由特定阳离子和阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的物质,它具有非挥发性、低熔点、宽液程、强的静电场、宽的电化学窗口、良好的导电与导热性、高热容、高稳定性、选择性溶解力与可设计性。这些特点促使对离子液体的研究和使用从最初的化学化工领域,迅速拓展到包括功能材料、能源、资源环境、生命科学在内的众多领域。 二、导电高分子材料的应用 2.1 导电高分子材料在医学工程中应用 塑料等高分子聚合物可以像金属一样导电,而且可以制作成各种特殊性能的新材料。目前导电高分子材料已悄然走进生物医学领域，是生物材料和组织工程学家关注的焦点。 聚吡咯（Polypyrrole,Ppy）是一种生物相容性较好的高分子。细胞外基质蛋白和生长因子不但可以通过侧链、配基以共价键结合Ppy的表面高分子基团上，而且通过离子键合掺杂的药物和生物活性分子还可通过电化学控制释放，实现生物分子定量释放表达，作用于细胞，以获得预期的细胞贴壁、增殖、分化性质，实现表面功能化、可控化。利用Ppy构建生物电活性涂层，可以通过掺杂分子和控制加电方式、电刺激强度以及作用时间提供局域定向电刺激，获得不同的表面特性。 2.2 导电液晶材料 液晶高聚物材料具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀系数、低成型收缩率以及良好的介电
导电高分子材料聚苯胺（PAn）的研究进展 摘要：本文主要结合导电高分子材料聚苯胺（PAn）目前现状,综述了聚苯胺的结构、特性、合成方法、用途。指出了聚苯胺的发展方向和前景. 关键词：性质、应用、合成方法、发展 引言 聚笨胺（olyaniline）即导电塑料，是一种高分子合成材料。它是一类特种功能材料，有塑料的性质——密度和可加工性，又具有金属的导电性，还具备金属和塑料所欠缺的化学和电化学性能，在生活中有许多应用。 1聚苯胺的性质 聚苯胺的主链上含有交替的苯环和氮原子，是一种稳定性较好的导电高分子材料，而且它的实际应用前景很广阔。它具有优良的环境稳定性，是一种具有金属光泽的粉末。聚苯胺是典型的高分子半导体，本身导电性很差（纯的聚苯胺不导电），需要掺杂以后才能提高导电性。聚苯胺能被氧化，最终是白色。 1.1聚苯胺的结构 1.2 聚苯胺的性质 （1）导电性
聚苯胺本身的导电性差，需要掺杂以后才能提高电性，它是典型的高分子半导体。聚苯胺的导电性受很多因素的影响，除了分子链本身的结构外，还有PH值和温度等等。 导电性是聚苯胺的一个非常重要的特性，完全还原的聚苯胺是白色，不导电；再经氧化掺杂后显蓝色，不导电（如果完全氧化则不能导电）；再经酸掺杂后显绿色，导电。 PH值与聚苯胺导电率的依赖关系：当PH>4时，导电率与PH值无关，呈绝缘体性质；当2
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