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水性磺酸型聚氨酯/聚吡咯导电材料的制备、微观结构及成膜机理

王海花 , 何凤 , 费贵强 , 牟静

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.09.006

以2,4-二氨基苯磺酸钠为亲水扩链剂,通过预聚体法合成了水性磺酸盐型聚氨酯分散液(SW-PU).并在FeCl3氧化剂的作用下,采用原位化学氧化聚合法制备了系列不同聚吡咯(PPy)质量浓度的水性聚氨酯/聚吡咯(SWPU/PPy)分散液,并通过溶液浇铸法制得系列复合导电薄膜.随着 PPy 的引入, SWPU分子与 PPy 分子间发生反应,SWPU/PPy 的高温热稳定性亦得到提高.随着吡咯质量浓度的增加,SWPU/PPy乳胶粒的粒径增加.经适量PPy改性后,PPy可在SWPU 胶束内部和表面均匀分布,形成大小均匀的纳米复合粒子;SWPU/PPy复合膜表面粗糙度下降,SWPU与PPy间具有较好的相容性.但当PPy质量浓度高于15%时,开始呈现一定的颗粒形貌,且薄膜表面粗糙度随着 PPy 浓度的增加明显增加;当PPy质量浓度高于30%时,胶膜表面颗粒形貌明显,胶膜表面主要由 PPy 组成.复合薄膜的渗透阈值介于质量浓度为1.5%~2%之间,当Py质量浓度为30%时,电导率高达1 S/cm.

关键词: 水性磺酸盐聚氨酯 , 聚吡咯 , 微观结构 , 成膜机理 , 相行为

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