油溶性導(dǎo)電聚苯胺的制備及其在固體電容器中的應(yīng)用.pdf

1、在眾多的導(dǎo)電高分子材料中，聚苯胺價格低廉，合成方法簡便，電導(dǎo)率較高，且具有潛在的加工特性。將其用于固體鋁電解電容器中，不僅可有效地解決液體電容器低溫特性差，高頻段阻抗高，電解液易泄漏、干涸等問題，而且制備工藝相對簡單，成本低廉。因此，聚苯胺固體電容器的研制具有重大的實用價值。本文以十二烷基苯磺酸為摻雜劑，通過微乳液聚合的方法制備油溶性導(dǎo)電聚苯胺（PANI）。并首次通過洗滌、離心分離的方法去除微乳液中殘余的十二烷基苯磺酸（DBSA），以保

2、證聚苯胺的導(dǎo)電性和溶解性。利用紅外吸收光譜(FTIR)、熱重分析（TGA）對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性進行了表征。同時，通過在高溫熱處理方法對產(chǎn)品電導(dǎo)率的高溫穩(wěn)定性進行了分析研究，為利用聚苯胺溶液制備了固體鋁電解電容器奠定理論基礎(chǔ)。進而利用聚苯胺制備固體電容器，并對產(chǎn)品的性能進行了分析與探討，得到結(jié)果如下：
　　 ⑴通過對微乳液聚合各影響因素的探索，優(yōu)化了反應(yīng)條件，并通過洗滌、離心分離等方法，制備了具有高油溶性和電導(dǎo)率的聚苯胺溶液。所

3、制備的產(chǎn)品具有典型的PANI吸收特征，經(jīng)DBSA摻雜后PANI的質(zhì)子化水平、π電子離域化程度顯著提高，這與摻雜后電導(dǎo)率的提高相對應(yīng)，電導(dǎo)率可達到2.05S.cm-1。而且，經(jīng)DBSA摻雜后，聚苯胺(PANI-DBSA)仍具有較高的分解溫度，起始分解溫度高達300℃。
　　 ⑵利用所制備的十二烷基苯磺酸，樟腦磺酸摻雜的和這兩種有機磺酸共摻雜的三種導(dǎo)電聚苯胺，研究了聚苯胺的電導(dǎo)率在高溫環(huán)境中的穩(wěn)定性。發(fā)現(xiàn)氧氣的存在是導(dǎo)致聚苯胺電導(dǎo)率

4、劇烈衰減的重要因素，在稀氧環(huán)境中能有效抑制聚苯胺電導(dǎo)率的衰減速度。進一步利用X射線衍射分析了聚苯胺的有序化程度，結(jié)果表明，十二烷基苯磺酸與樟腦磺酸的共摻雜不利于聚苯胺分子鏈的有序排列，使其電導(dǎo)的熱穩(wěn)定性較差。
　　 ⑶以PANI-DBSA溶液為浸漬液，探索了電容器的浸漬和老練工藝，結(jié)果表明通過多次浸漬和預(yù)修復(fù)的方法可取得良好的效果，所制備了PANI固體鋁電解電容器具有高容量、低損耗角正切、優(yōu)異的溫度特性、低漏電流且無漏電流回升等