CN108342079A - 一种多纤维聚苯胺导电薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种多纤维聚苯胺导电薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多纤维聚苯胺导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：氰乙基纤维素4‑6、乙酰丙酮锌0.4‑1、聚四氟乙烯纤维5‑7、苯胺110‑120、过硫酸钾3‑4、乙撑双硬脂酰胺1‑2、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷0.8‑1、苯骈三氮唑0.1‑0.3、氯化亚锡0.7‑1、三烯丙基异氰脲酸酯1‑2、环氧丙醇3‑4。本发明以苯胺为单体，将该单体分散到氨基硅烷溶液中，在引发剂作用下聚合，得到氨基聚合物，通过环氧基与酰胺的反应，实现了各原料间的分散相容性。

Description

一种多纤维聚苯胺导电薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于薄膜领域，具体涉及一种多纤维聚苯胺导电薄膜及其制备方法。
背景技术
在目前已发现的导电高分子中，聚苯胺因其合成简单、价格低廉、电导率可调、环境稳定性好等诸多优点，尤其它在金属腐蚀防护、静电释放、电磁干扰屏蔽等领域有大规模应用的前景，成为研究最为广泛的一类导电高分子材料；然而为了更进一步的提高聚苯胺的导电性能，增大其应用领域，目前往往会将其与导电无机粒子共混，这样虽然可以提高导电性能，但是由于无机粒子与聚苯胺的相容性差，也会造成成品的稳定性差，尤其是做成复合薄膜时，更容易造成薄膜的均匀稳定性不好，导电薄膜的品质降低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种多纤维聚苯胺导电薄膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多纤维聚苯胺导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
氰乙基纤维素4-6、乙酰丙酮锌0.4-1、聚四氟乙烯纤维5-7、苯胺110-120、过硫酸钾3-4、乙撑双硬脂酰胺1-2、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.8-1、苯骈三氮唑0.1-0.3、氯化亚锡0.7-1、三烯丙基异氰脲酸酯1-2、环氧丙醇3-4。
一种多纤维聚苯胺导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸钾，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取聚四氟乙烯纤维，加入到其重量5-8倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入环氧丙醇，升高温度为55-60℃，保温搅拌30-40分钟，得纤维溶液；
（3）取苯骈三氮唑，加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入氰乙基纤维素，升高温度为50-60℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，保温搅拌1-2小时，得硅烷分散液；
（4）取苯胺，加入到上述硅烷分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述过硫酸钾水溶液，保温搅拌1-2小时，出料冷却，得硅烷改性聚苯胺溶液；
（5）取三烯丙基异氰脲酸酯、乙撑双硬脂酰胺混合，加入到混合料重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺分散液；
（6）取上述纤维溶液、酰胺分散液混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为120-130℃，加入上述硅烷改性聚苯胺溶液，保温搅拌4-5小时，出料，加入剩余各原料，搅拌至常温，得纤维改性聚苯胺溶液；
（7）取上述纤维改性聚苯胺溶液，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得纤维改性聚苯胺；
（8）取上述纤维改性聚苯胺，加入到其重量17-20倍的氯仿中，搅拌2-3小时，旋涂成膜，即得所述多纤维聚苯胺导电薄膜。
本发明的优点：
本发明将聚四氟乙烯纤维采用环氧处理，将氰乙基纤维素采用氨基硅烷处理，然后以苯胺为单体，将该单体分散到氨基硅烷溶液中，在引发剂作用下聚合，得到氨基聚合物，最后以三烯丙基异氰脲酸酯的酰胺水分散液为溶剂，通过环氧基与酰胺的反应，实现了各原料间的分散相容性，本发明的薄膜力学稳定性好，导电性强。
具体实施方式
实施例1
一种多纤维聚苯胺导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
氰乙基纤维素4、乙酰丙酮锌0.4、聚四氟乙烯纤维5、苯胺110、过硫酸钾3、乙撑双硬脂酰胺1、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.8、苯骈三氮唑0.1、氯化亚锡0.7、三烯丙基异氰脲酸酯1、环氧丙醇3。
一种多纤维聚苯胺导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸钾，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取聚四氟乙烯纤维，加入到其重量5倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入环氧丙醇，升高温度为55℃，保温搅拌30分钟，得纤维溶液；
（3）取苯骈三氮唑，加入到其重量10倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入氰乙基纤维素，升高温度为50℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，保温搅拌1小时，得硅烷分散液；
（4）取苯胺，加入到上述硅烷分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，加入上述过硫酸钾水溶液，保温搅拌1小时，出料冷却，得硅烷改性聚苯胺溶液；
（5）取三烯丙基异氰脲酸酯、乙撑双硬脂酰胺混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺分散液；
（6）取上述纤维溶液、酰胺分散液混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为120℃，加入上述硅烷改性聚苯胺溶液，保温搅拌4小时，出料，加入剩余各原料，搅拌至常温，得纤维改性聚苯胺溶液；
（7）取上述纤维改性聚苯胺溶液，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得纤维改性聚苯胺；
（8）取上述纤维改性聚苯胺，加入到其重量17倍的氯仿中，搅拌2小时，旋涂成膜，即得所述多纤维聚苯胺导电薄膜。
实施例2
一种多纤维聚苯胺导电薄膜，它是由下述重量份的原料组成的：
氰乙基纤维素6、乙酰丙酮锌1、聚四氟乙烯纤维7、苯胺120、过硫酸钾4、乙撑双硬脂酰胺2、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1、苯骈三氮唑0.3、氯化亚锡1、三烯丙基异氰脲酸酯2、环氧丙醇4。
一种多纤维聚苯胺导电薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）取过硫酸钾，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取聚四氟乙烯纤维，加入到其重量8倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入环氧丙醇，升高温度为60℃，保温搅拌40分钟，得纤维溶液；
（3）取苯骈三氮唑，加入到其重量14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入氰乙基纤维素，升高温度为60℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，保温搅拌2小时，得硅烷分散液；
（4）取苯胺，加入到上述硅烷分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述过硫酸钾水溶液，保温搅拌2小时，出料冷却，得硅烷改性聚苯胺溶液；
（5）取三烯丙基异氰脲酸酯、乙撑双硬脂酰胺混合，加入到混合料重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺分散液；
（6）取上述纤维溶液、酰胺分散液混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为130℃，加入上述硅烷改性聚苯胺溶液，保温搅拌5小时，出料，加入剩余各原料，搅拌至常温，得纤维改性聚苯胺溶液；
（7）取上述纤维改性聚苯胺溶液，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得纤维改性聚苯胺；
（8）取上述纤维改性聚苯胺，加入到其重量20倍的氯仿中，搅拌3小时，旋涂成膜，即得所述多纤维聚苯胺导电薄膜。
性能测试：
实施例1的多纤维聚苯胺导电薄膜：
拉伸强度20.4MPa、断裂伸长率5.7%、电导率采用四探针法进行测试，结果为 0.68S/cm；
实施例2的多纤维聚苯胺导电薄膜：
拉伸强度19.8MPa、断裂伸长率5.3%、电导率采用四探针法进行测试，结果为 0.74S/cm；
市售聚苯胺薄膜：
拉伸强度8.6-13MPa、断裂伸长率0.8-2%、电导率采用四探针法进行测试，结果为 0.1-0.3S/cm。

Claims (2)

1.一种多纤维聚苯胺导电薄膜，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
氰乙基纤维素4-6、乙酰丙酮锌0.4-1、聚四氟乙烯纤维5-7、苯胺110-120、过硫酸钾3-4、乙撑双硬脂酰胺1-2、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.8-1、苯骈三氮唑0.1-0.3、氯化亚锡0.7-1、三烯丙基异氰脲酸酯1-2、环氧丙醇3-4。
2.一种如权利要求1所述的多纤维聚苯胺导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取过硫酸钾，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；
（2）取聚四氟乙烯纤维，加入到其重量5-8倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入环氧丙醇，升高温度为55-60℃，保温搅拌30-40分钟，得纤维溶液；
（3）取苯骈三氮唑，加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入氰乙基纤维素，升高温度为50-60℃，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，保温搅拌1-2小时，得硅烷分散液；
（4）取苯胺，加入到上述硅烷分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述过硫酸钾水溶液，保温搅拌1-2小时，出料冷却，得硅烷改性聚苯胺溶液；
（5）取三烯丙基异氰脲酸酯、乙撑双硬脂酰胺混合，加入到混合料重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀，得酰胺分散液；
（6）取上述纤维溶液、酰胺分散液混合，搅拌均匀，送入到反应釜中，调节反应釜温度为120-130℃，加入上述硅烷改性聚苯胺溶液，保温搅拌4-5小时，出料，加入剩余各原料，搅拌至常温，得纤维改性聚苯胺溶液；
（7）取上述纤维改性聚苯胺溶液，抽滤，将滤饼水洗，常温干燥，得纤维改性聚苯胺；
（8）取上述纤维改性聚苯胺，加入到其重量17-20倍的氯仿中，搅拌2-3小时，旋涂成膜，即得所述多纤维聚苯胺导电薄膜。
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