專利名稱：一種導(dǎo)電聚苯胺的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚苯胺化合物的制備方法，更具體的說是涉及一種導(dǎo)電聚苯胺的制備方法。
背景技術(shù)：
聚苯胺具有獨特的摻雜機制、優(yōu)異的物理化學(xué)性能、良好的環(huán)境穩(wěn)定性和原料價廉、合成方便等優(yōu)點，在能源、電磁屏蔽、隱身技術(shù)、金屬防腐、生物傳感器、光電子器件等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。聚苯胺是一種具有金屬光澤的高分子化合物，其分子鏈有很強的共軛性，是一種難溶聚合物，和一般的聚合物也不相容，聚苯胺單體的這些特性限制了聚苯胺在技術(shù)上的應(yīng)用。為了改善聚苯胺的加工性，人們采用功能質(zhì)子酸摻雜結(jié)構(gòu)修飾技術(shù)來制備可溶性的聚苯胺復(fù)合物，如中國發(fā)明專利“可溶性導(dǎo)電聚苯胺的制備方法”申請?zhí)枮?2145294.6，所公開的一種可溶性導(dǎo)電聚苯胺的制備方法，將本征態(tài)聚苯胺和大分子功能質(zhì)子酸在水和助溶劑組成混合溶劑中進行熱摻雜，制得了一種具有良好的溶解性、熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電性的聚苯胺復(fù)合物。但由于聚苯胺本身的特性，這種聚苯胺復(fù)合物脆性很大，韌性不夠，使用溫度受局限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠提高聚苯胺的導(dǎo)電性、韌性以及使用溫度的導(dǎo)電聚苯胺的制備方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種導(dǎo)電聚苯胺的制備方法，其特征在于下列步驟將分子式(1)的苯胺單體與乳化劑、稀土化合物和水在反應(yīng)器中混合，攪拌形成乳液，在攪拌下慢速滴加氧化劑，合成反應(yīng)溫度控制≤60℃，反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物分離、洗滌、干燥得到導(dǎo)電聚苯胺； 其中所述分子式(1)的苯胺單體中取代基R1選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R2選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R3選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R4選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R5選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I；所述乳化劑選自十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸、二壬基萘硫酸、硬酯酸、油酸或十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸、二壬基萘硫酸、硬酯酸、油酸的鈉鹽、鉀鹽中的一種或一種以上的混合物，乳化劑與苯胺單體的摩爾比為0.001∶1～3∶1；所述稀土化合物選自稀土鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧中的一種或一種以上的混合物或鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土無機化合物、稀土有機化合物、稀土配合物中的一種或一種以上的混合物，所述稀土化合物與苯胺單體的摩爾比為0.0001∶1～3∶1，所述氧化劑選自過硫酸銨、硝酸鈰銨、重鉻酸鉀、過氧化氫、高錳酸鉀、氯酸鉀、碘酸鉀、三氯化鐵、二氯化鉛、碳酸酯類過氧化物中的一種或一種以上的混合物，除硝酸鈰銨以外的所述氧化劑與苯胺單體的摩爾比為0.001∶1～3∶1，氧化劑硝酸鈰銨與苯胺單體的摩爾比為0.0001∶1～3∶1。
反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物減壓抽濾或離心分離、洗滌、真空干燥得到導(dǎo)電聚苯胺。
反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物加破乳劑分離、洗滌、真空干燥得到導(dǎo)電聚苯胺。
所述破乳劑選自小分子的醇類、酮類、醚類中的一種或一種以上的混合物。
所述鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土無機化合物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土氫氧化物、稀土碳酸鹽、稀土草酸鹽、稀土硝酸鹽、稀土硫酸鹽、稀土硫酸復(fù)鹽、稀土磷酸鹽、稀土高氯酸鹽、稀土氟化物、稀土氯化物、稀土溴化物、稀土碘化物、稀土鹵氧化物、稀土硼化物、稀土硫化物中的一種或一種以上的混合物。
所述鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土有機化合物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的C1-C10有機酸鹽中的一種或一種以上的混合物。
所述鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鏡的稀土配合物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的含稀土-O配位鍵的配合物、含稀土-N配位鍵的配合物、含稀土-F配位鍵的配合物、含稀土-Cl配位鍵的配合物、含稀土-S配位鍵的配合物、含稀土-P配位鍵的配合物、含稀土-C配位鍵的配合物中的一種或一種以上的混合物。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明將稀土化合物用于制備聚苯胺中，有效提高聚苯胺的導(dǎo)電性、韌性以及使用溫度，擴展了聚苯胺的使用范圍。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明進一步詳細描述將分子式(1)的苯胺單體與乳化劑、稀土化合物和水在反應(yīng)器中混合，攪拌形成乳液，在攪拌下慢速滴加氧化劑，合成反應(yīng)溫度控制≤60℃，反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物分離、洗滌、干燥得到導(dǎo)電聚苯胺； 其中所述分子式(1)的苯胺單體中取代基R1選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R2選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R3選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R4選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R5選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I；所述乳化劑選自十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸、二壬基萘硫酸、硬酯酸、油酸或十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸、二壬基萘硫酸、硬酯酸、油酸的鈉鹽、鉀鹽中的一種或一種以上的混合物，乳化劑與苯胺單體的摩爾比為0.001∶1～3∶1；所述稀土化合物選自稀土鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧中的一種或一種以上的混合物或鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土無機化合物、稀土有機化合物、稀土配合物中的一種或一種以上的混合物，所述稀土化合物與苯胺單體的摩爾比為0.0001∶1～3∶1，所述氧化劑選自過硫酸銨、重鉻酸鉀、過氧化氫、高錳酸鉀、氯酸鉀、碘酸鉀、三氯化鐵、二氯化鉛、碳酸酯類過氧化物中的一種或一種以上的混合物或硝酸鈰銨，除硝酸鈰銨以外的所述氧化劑與苯胺單體的摩爾比為0.001∶1～3∶1，氧化劑硝酸鈰銨與苯胺單體的摩爾比為0.0001∶1～3∶1。反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物減壓抽濾或離心分離、洗滌、真空干燥得到導(dǎo)電聚苯胺。反應(yīng)結(jié)束后也可以對產(chǎn)物加破乳劑分離、洗滌、真空干燥得到導(dǎo)電聚苯胺。所述破乳劑選自小分子的醇類、酮類、醚類中的一種或一種以上的混合物，例如乙醇、丙酮、氯仿。所述鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土無機化合物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土氫氧化物、稀土碳酸鹽、稀土草酸鹽、稀土硝酸鹽、稀土硫酸鹽、稀土硫酸復(fù)鹽、稀土磷酸鹽、稀土高氯酸鹽、稀土氟化物、稀土氯化物、稀土溴化物、稀土碘化物、稀土鹵氧化物、稀土硼化物、稀土硫化物中的一種或一種以上的混合物。所述鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土有機化合物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的C1-C10有機酸鹽中的一種或一種以上的混合物。所述鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土配合物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的含稀土-O配位鍵的配合物、含稀土-N配位鍵的配合物、含稀土-F配位鍵的配合物、含稀土-Cl配位鍵的配合物、含稀土-S配位鍵的配合物、含稀土-P配位鍵的配合物、含稀土-C配位鍵的配合物中的一種或一種以上的混合物。
以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電聚苯胺的制備方法，其特征在于下列步驟將分子式(1)的苯胺單體與乳化劑、稀土化合物和水在反應(yīng)器中混合，攪拌形成乳液，在攪拌下慢速滴加氧化劑，合成反應(yīng)溫度控制≤60℃，反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物分離、洗滌、干燥得到導(dǎo)電聚苯胺； 其中所述分子式(1)的苯胺單體中取代基R1選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R2選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R3選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R4選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I，取代基R5選自-H、-CH3、-NO2、-F、-Cl、-OCH3、-C2H5、-Br或-I；所述乳化劑選自十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸、二壬基萘硫酸、硬酯酸、油酸或十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸、二壬基萘硫酸、硬酯酸、油酸的鈉鹽、鉀鹽中的一種或一種以上的混合物，乳化劑與苯胺單體的摩爾比為0.001∶1～3∶1；所述稀土化合物選自稀土鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧中的一種或一種以上的混合物或鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土無機化合物、稀土有機化合物、稀土配合物中的一種或一種以上的混合物，所述稀土化合物與苯胺單體的摩爾比為0.0001∶1～3∶1，所述氧化劑選自過硫酸銨、硝酸鈰銨、重鉻酸鉀、過氧化氫、高錳酸鉀、氯酸鉀、碘酸鉀、三氯化鐵、二氯化鉛、碳酸酯類過氧化物中的一種或一種以上的混合物，除硝酸鈰銨以外的所述氧化劑與苯胺單體的摩爾比為0.001∶1～3∶1，氧化劑硝酸鈰銨與苯胺單體的摩爾比為0.0001∶1～3∶1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述導(dǎo)電聚苯胺的制備方法，其特征在于反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物減壓抽濾或離心分離、洗滌、真空干燥得到導(dǎo)電聚苯胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述導(dǎo)電聚苯胺的制備方法，其特征在于反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物加破乳劑分離、洗滌、真空干燥得到導(dǎo)電聚苯胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述導(dǎo)電聚苯胺的制備方法，其特征在于所述破乳劑選自小分子的醇類、酮類、醚類中的一種或一種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述導(dǎo)電聚苯胺的制備方法，其特征在于所述鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土無機化合物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土氫氧化物、稀土碳酸鹽、稀土草酸鹽、稀土硝酸鹽、稀土硫酸鹽、稀土硫酸復(fù)鹽、稀土磷酸鹽、稀土高氯酸鹽、稀土氟化物、稀土氯化物、稀土溴化物、稀土碘化物、稀土鹵氧化物、稀土硼化物、稀土硫化物中的一種或一種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述導(dǎo)電聚苯胺的制備方法，其特征在于所述鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土有機化合物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的C1-C10有機酸鹽中的一種或一種以上的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述導(dǎo)電聚苯胺的制備方法，其特征在于所述鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的稀土配合物選自鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥、釔、鈧的含稀土-O配位鍵的配合物、含稀土-N配位鍵的配合物、含稀土-F配位鍵的配合物、含稀土-Cl配位鍵的配合物、含稀土-S配位鍵的配合物、含稀土-P配位鍵的配合物、含稀土-C配位鍵的配合物中的一種或一種以上的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種導(dǎo)電聚苯胺的制備方法，包括列步驟將分子式(1)的苯胺單體與乳化劑、稀土化合物和水在反應(yīng)器中混合，攪拌形成乳液，在攪拌下慢速滴加氧化劑，合成反應(yīng)溫度控制在≤60℃，反應(yīng)結(jié)束后對產(chǎn)物分離、洗滌、干燥得到導(dǎo)電聚苯胺。本發(fā)明將稀土化合物用于制備聚苯胺中，有效提高聚苯胺的導(dǎo)電性、韌性以及使用溫度，擴展了聚苯胺的使用范圍。
文檔編號C08K3/00GK1718611SQ200510028489
公開日2006年1月11日 申請日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者劉小珍 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院