细鳞片膨胀石墨.doc

细鳞片膨胀石墨&聚苯胺导电复合材料的制备研究摘要以十二烷基苯磺酸钠为乳化剂，过硫酸铵为聚合引发剂，盐酸和细鳞片膨胀石墨为掺杂剂，利用乳液聚合法制备了细鳞片膨胀石墨&聚苯胺导电复合材料。系统研究了膨胀石墨的掺杂量、盐酸用量、乳化剂及引发剂对电导率的影响。最佳实验条件为：石墨掺杂6%，盐酸6mL，乳化剂5g，引发剂3.25g。此条件下的电导率为0.75S/cm。通过超声波搅拌预插层法制备了纳米膨胀石墨&聚苯胺复合材料。XRD分析表明，苯胺已有效插入石墨层间并且聚合。SEM分析表明复合材料粒度较为均匀，形成了剥离性的复合材料。关键词聚苯胺，膨胀石墨，导电性，乳液聚合，超声波，插层ABSTRACTUsingSDBSasemulsifier,ammoniumsulfateaspolymerizationinitiator,hydrochloricacidandfineflakeexpansiongraphiteasdopingagents,fineflakeexpandedgraphite&polyanlinecompositematerialwaspreparedbyemulsion.Theeffectsofvariousconditionsofpreprationoffineflakeexpandedgraphite&polyanlinecompositematerialonitsconductivitywasinvestgatedsystematically.Theoptimumconditionswere6%fineflakeexpandedgraphite,6mLhydrochloricacid,5gemulsifier,3.25ginitiator.Undertheseconditions,theconductivityis0.75S/cm.ThepolyanilineexpandedgraphitecompositematerialwaspreparedbyultrasoundStiringpre-intercalationandwascharacterizedusingXRDandSEMtechniques.Theresultsprovedthattheanilinehaseffectivelyinsertedbetweenthelayersofgraphiteandpolymerizationandthatcompositematerialshasuniformsizeandfragmentation.KeywordsPolyaniline,Expandedgraphite,Emulsionpolymerization，Intercalation目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1课题背景11.2膨胀石墨11.2.1石墨的基本性质11.2.2膨胀石墨的应用11.3聚苯胺31.3.1聚苯胺的结构31.3.2聚苯胺的性质31.4聚苯胺的复合改性41.4.1聚苯胺/聚合物复合材料41.4.2聚苯胺/无机物复合材料51.5膨胀石墨/聚苯胺复合材料的研究现状61.6本课题的研究内容72复合材料制备实验条件的确定82.1实验药品及仪器82.1.1实验药品82.1.2实验仪器82.2实验方案82.3细鳞片膨胀石墨的制备92.3.1石墨原料的处理102.3.2膨胀石墨的制备102.4膨胀石墨&聚苯胺复合材料的制备102.5复合材料的电导率检测112.6电导率分析112.7SEM观察与分析132.8小结143纳米复合材料的制备153.1实验药品及仪器153.1.1实验药品153.1.2实验仪器153.2实验方案153.3复合材料纳米粒子的制备163.4电导率分析163.5纳米复合材料的表征173.5.1FT-IR检测173.5.2XRD检测173.5.3扫描电镜观察173.6表征分析173.6.1FT-IR分析173.6.2XRD分析183.6.3扫描电镜分析193.7小结204结论21参考文献22致谢241绪论1.1课题背景新材料、信息技术、生物技术是21世纪最受瞩目的三大科学技术，而材料又是现代科学技术中的一个重要支柱。从材料发展来看，新材料出现了由单一材料向各材料之间优化性能的复合化，功能材料和结构材料的整体化，材料的加工制备智能化，以及材料设计优选化的发展趋势。因此目前功能性复合材料的研究已经成为材料科学的热点之一，倍受关注。在众多的导电高分子材料中，聚苯胺具有原料价廉、合成简便、耐侯性及优良的化学稳定性等优点。膨胀石墨/聚苯胺复合材料制备成功可以广泛运用于导电材料、电池、电显器、静电屏蔽、微波吸收的领域。聚苯胺具有塑料的密度，又具有金属的导电性和塑料的可加工性，还具备金属和塑料所欠缺的化学和电化学性能，在国防工业上可用