[發明專利]一種導電聚苯胺的高產率、綠色合成方法

有效

• 申請號: 201810282628.3
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108641080B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 陶玉侖;李寶宇;黃亞楠
• 申請（專利權）人: 陶玉侖
• 主分類號: C08G73/02
• 分類號: C08G73/02
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 周小麗

本發明提供了導電聚苯胺的高產率、綠色合成方法，包括以下步驟：將有機質子酸溶于水，在500rpm?1000rpm的攪拌速度下，加入苯胺單體和氧化劑，反應溫度為0℃?30℃，反應時間為5?10h，將得到的物質洗滌過濾，得到濾液和聚苯胺粉末；在所述濾液中再加入苯胺單體和氧化劑，得到聚苯胺粉末，所述濾液重復使用一至三次。本發明所述的導電聚苯胺的高產率、綠色合成方法，通過對化學氧化聚合法產生的廢液的再次利用，制得的導電聚苯胺產品性能優異，達到產品使用要求，節約了資源，環保。

技術領域

本發明涉及導電聚苯胺的合成技術領域，特別是涉及一種導電聚苯胺的高產率、綠色合成方法。

背景技術

聚苯胺具有獨特的摻雜機制、優異的物理化學性能、良好的環境穩定性和原料價廉、合成方便等優點，在能源、電磁屏蔽、隱身技術、金屬防腐、生物傳感器、光電子器件等領域有著廣泛的應用前景。聚苯胺的合成方法主要有化學氧化聚合法、電化學聚合法、溶液聚合法和微乳液聚合法，化學氧化聚合法制備的產品產率比較高，而且工藝流程比較簡單，適合工業化生產；電化學聚合法一般用于制備PANI的涂層；溶液聚合法產率較高，溶解性比較好；微乳液聚合法主要用于分子量比較低的聚苯胺的合成。經典化學氧化聚合法一般是在酸性水溶液中使苯胺氧化聚合，但現有技術中該方法產生的廢液直接廢棄，不環保，且造成資源的浪費。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種導電聚苯胺的高產率、綠色合成方法。

本發明采用的技術方案是：

一種導電聚苯胺的高產率、綠色合成方法，包括以下步驟：將有機質子酸溶于水，在500rpm-1000rpm的攪拌速度下，加入苯胺單體和氧化劑，反應溫度為0℃-30℃，反應時間為5-10h，將得到的物質洗滌過濾，得到濾液和聚苯胺粉末；在所述濾液中再加入苯胺單體和氧化劑，得到聚苯胺粉末，所述濾液重復使用一至三次。

本發明所述的導電聚苯胺的高產率、綠色合成方法，其中，包括以下步驟：

(a)將有機質子酸溶于水置于燒瓶中，在500rpm-1000rpm的攪拌速度下，加入苯胺單體和氧化劑，反應溫度為0℃-30℃，反應時間為5-10h，將得到的物質洗滌過濾，得到第0次濾液和0號聚苯胺粉末；

(b)取步驟(a)中所述第0次濾液置于燒瓶中，在500rpm-1000rpm的攪拌速度下，再加入苯胺單體和氧化劑，反應溫度為0℃-30℃，反應時間為5-10h，將得到的物質洗滌過濾，得到第1次濾液和1號聚苯胺粉末；

(c)取步驟(b)中所述第1次濾液置于燒瓶中，在500rpm-1000rpm的攪拌速度下，再加入苯胺單體和氧化劑，反應溫度為0℃-30℃，反應時間為5-10h，將得到的物質洗滌過濾，得到第2次濾液和2號聚苯胺粉末；

(d)取步驟(c)中所述第2次濾液置于燒瓶中，在500rpm-1000rpm的攪拌速度下，再加入苯胺單體和氧化劑，反應溫度為0℃-30℃，反應時間為5-10h，將得到的物質洗滌過濾，得到3號聚苯胺粉末。

本發明所述的導電聚苯胺的高產率、綠色合成方法，其中，步驟(a)中所述有機質子酸是檸檬酸、苯甲酸、樟腦磺酸、冰乙酸和甲苯磺酸中的一種。

本發明所述的導電聚苯胺的高產率、綠色合成方法，其中，步驟(a)所述有機質子酸的濃度為0.1-1.0mol/L。

本發明所述的導電聚苯胺的高產率、綠色合成方法，其中，步驟(a)所述有機質子酸的濃度為0.7mol/L。

本發明所述的導電聚苯胺的高產率、綠色合成方法，其中，步驟(a)、(b)、(c)和(d)中所述苯胺單體的濃度均為0.1-1.0mol/L，所述苯胺單體和氧化劑的質量比為1:1-1:5。