【摘要】：聚苯胺(PAni)由于具有低密度,形態(tài)結(jié)構(gòu)多樣化,電磁參數(shù)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)而成為一種極有應(yīng)用前景的新型微波吸波材料。因此,如何提高聚苯胺及其復(fù)合材料的電磁吸收性能成為聚苯胺研究的主要方向之一。 本文以小分子2-蒽-9-基亞甲基-丙二腈(AYM)自組裝成的微/納米線為模板制備具有管狀結(jié)構(gòu)的聚苯胺,研究管狀聚苯胺及其復(fù)合材料的吸波性能。主要工作包括以下幾個方面： 以AYM為模板,鹽酸為摻雜劑制備出聚苯胺(PAni)與AYM的復(fù)合材料(PAni/AYM),經(jīng)有機(jī)溶劑CH2C12脫除AYM可得具有管狀結(jié)構(gòu)的PAni。通過掃描電鏡(SEM),紅外分析(FTIR), X射線衍射(XRD),熱失重(TGA)等測試研究反應(yīng)時間,鹽酸摻雜濃度對聚苯胺微觀形態(tài)和性質(zhì)的影響。結(jié)果表明：當(dāng)反應(yīng)體系中HCl濃度為0.1mol/L,反應(yīng)時間為12h時可獲得長度幾十微米,直徑1～2μm左右的管狀聚苯胺,管狀PAni熱穩(wěn)定性能稍優(yōu)于球狀顆粒PAni,而且管狀PAni的電導(dǎo)率隨著鹽酸濃度的增加而增大,當(dāng)HCl濃度為0.1mol/L,聚苯胺的電導(dǎo)率達(dá)10-2S/cm。 將制備所得的管狀聚苯胺與球狀顆粒聚苯胺以4%-20%的比例與環(huán)氧樹脂混合,制成標(biāo)準(zhǔn)樣片測試其在8-13GHz頻率范圍內(nèi)的復(fù)介電常數(shù)及吸波性能。結(jié)果表明：以兩種形態(tài)聚苯胺為吸波劑的復(fù)合材料表現(xiàn)出相似的規(guī)律,即在一定厚度(3mm)下,復(fù)合材料的介電常數(shù)實(shí)部和虛部及吸波性能均隨著吸波劑含量的增加而增大,且當(dāng)吸波劑聚苯胺為管狀時,材料的電磁參數(shù)均值及吸波性能均優(yōu)于球狀顆粒的聚苯胺復(fù)合材料,例如管狀PAni質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20%時,復(fù)合材料材料在頻率為10.07GH處的最小反射率可達(dá)-26.5dB,-10dB以下的頻寬為8.5GHz～12.4GHz,而以球形顆粒PAni為吸波劑的復(fù)合材料9.8GHz處的最小反射率為-20.7dB,-10dB頻寬為8.4～11.6GHz。 通過對PAni吸波機(jī)理的初步探討,計算后發(fā)現(xiàn)材料的吸收截面比散射截面大十兒個數(shù)量級,而且管狀PAni的吸收截面比球形顆粒PAni的大。 將制備所得的微管聚苯胺與磁損耗型羰基鐵按不同質(zhì)量比混合,將其添加到石蠟中制樣進(jìn)行電磁參數(shù)測試,研究表明羰基鐵的加入提高了聚苯胺/羰基鐵復(fù)合材料的復(fù)磁導(dǎo)率(μ′,μ″),同時使復(fù)合材料在高頻處也有一定的磁損耗,增強(qiáng)了復(fù)合材料在高頻處的吸波性能。拓寬材料的吸收頻帶。 本文從兩個方面改善聚苯胺吸波性能：一是改變聚苯胺微觀形態(tài),提高其介電損耗；二是將聚苯胺與磁損耗型材料進(jìn)行復(fù)合來增強(qiáng)其微波吸收性能,具有一定參考價值。
【圖文】：

用化學(xué)法把這些擊痕腐蝕成孔。Martin[川等首次以不同孔徑的微孔聚碳酸酷(Pc)濾膜為模板制備PAni。如圖1一3所示，單體苯胺在兩種孔徑的PC濾膜內(nèi)從孔壁逐步向孔中心方向沉積聚合，反應(yīng)一定時間后，PC膜孔內(nèi)會形成一定厚度的管狀隊ni，用二氯甲烷將模板PC溶解，，即可得到隊ni微/納米管，但是在去除模板過程中，PAni部分管狀結(jié)構(gòu)會受到破壞。此外，在反應(yīng)過程中有少量單體苯胺在PC濾膜表面聚合

第一章緒論Delvaux[‘21等采用不同孔徑(20一 1ooonm)的聚碳酸酷(PC一PTM)為模板，分別以NaV03，(NH4)25208為氧化劑制備PAni(如圖1一4，1一5)，通過確定最佳實(shí)驗(yàn)條件，制備出結(jié)構(gòu)規(guī)整的PAni微/納米管，發(fā)現(xiàn)PAni的電導(dǎo)性隨著隊ni微管外徑(即模板孔徑)的減小而增大，當(dāng)PC一PTM模板孔徑為20lun時，PAnl納米管的電導(dǎo)率為1405/cm。圖1一4以NaVO3為氧化劑，PC為模板制備的聚苯胺管狀形態(tài)(已去模板)Figurel一 4ScanningeleetronmicrograPhoftyPiealPolyanilinenanostrUctures obtainedwithNaVO3Polylnerizationinitiator圖1一5以 (NH4)25208為氧化劑
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：O633.21

【參考文獻(xiàn)】

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1 趙九蓬,李W

本文編號：2567293