反相乳液法制备聚苯胺/坡缕石纳米导电复合材料的方法

摘要

本发明提供了一种利用超声协助反相乳液法制备聚苯胺/坡缕石纳米复合材料的方法。本发明采用反相乳液聚合成核机理，在超声环境协助下，快速合成了具有较高的电导率和优异的热稳定性的聚苯胺/坡缕石纳米复合材料。本发明制备的聚苯胺/坡缕石纳米导电复合材料，结构为由聚苯胺包覆坡缕石的核壳结构，其外貌形状呈棒状；具有良好的导电率和热稳定性能，经测定，电阻率为1～103Ω·cm，在工程材料领域有很大的应用前景。

主权项

反相乳液法制备聚苯胺/坡缕石纳米导电复合材料的方法，包括以下工艺步骤：(1)改性坡缕石浆料的制备：将坡缕石、十六烷基三甲基溴化铵及蒸馏水按1∶0.5∶100～1∶2∶300的质量比混合，搅拌分散8～20h，洗涤、离心、烘干、粉碎，得到改性坡缕石纳米级颗粒；再将改性坡缕石纳米级颗粒配制成质量浓度1～7％的坡缕石浆料；(2)反相乳液体系的形成：将十二烷基苯磺酸、甲苯、水及苯胺按1∶120∶10∶0.5～1∶500∶50∶1的摩尔比在反应器中混合，超声分散，形成稳定乳胶粒的反相乳液体系；(3)引发聚合：将所述改性坡缕石浆料加入到所述反相乳液体系中，超声分散均匀；降低体系温度至0～5℃，加入过硫酸铵溶液；控制体系温度在0～25℃，在超声环境下使坡缕石与苯胺聚合；体系的颜色由乳白色变为浅绿色，继而呈现墨绿色粘稠状液体；所述苯胺与坡缕石的质量比为1∶0.5～1∶7；所述过硫酸铵的用量为苯胺摩尔量的0.5～2.5倍；过硫酸铵溶液的滴加速度为0.1mL/s～0.025mL/s；(4)体系破乳：将墨绿色粘稠状液体加入到质量浓度60％～90％的甲醇溶液中，搅拌10～30min，室温静置，使聚苯胺/坡缕石复合物沉降；(5)后处理：将沉降的复合物减压抽滤，用甲醇、水洗涤，得到墨绿色滤饼；滤饼在真空条件下，于40～50℃干燥24～48h，研磨，过300目筛，得到墨绿色粉体，即为聚苯胺/坡缕石纳米导电复合材料。