[發明專利]聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 202011269526.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112522953B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 宋煒;肖茹;陸建偉;晏珊;陳爽;王星帥;李夢嬌
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D06M15/61
• 分類號: D06M15/61;C08G73/02;D06M101/08;D06M101/34;D06M101/32;D06M101/20
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

1.聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠的制備方法，其特征在于，先制備混合物；再向混合物中加入氧化劑溶液得到反應體系后，對反應體系施加一定電壓的電場反應一定時間后制得聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠；

混合物的制備過程為：先將酸性溶液II和苯胺混合，以50～300r/min的攪拌速度攪拌10～15min，再向其中加入表面及內部均勻吸附苯胺的熱塑性聚合物納米纖維氣凝膠，以50～300r/min的攪拌速度攪拌10～15min；

表面及內部均勻吸附苯胺的熱塑性聚合物納米纖維氣凝膠是通過將熱塑性聚合物納米纖維氣凝膠依次浸潤在酸性溶液I和苯胺中制得的；

混合物中酸性溶液II和苯胺的體積比為48:0.1～0.2；

酸性溶液I和酸性溶液II都為酸性摻雜劑的水溶液；

一定電壓為1～4kV。

2.根據權利要求1所述的聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠的制備方法，其特征在于，酸性溶液I和酸性溶液II中的酸性摻雜劑相同，為鹽酸、檸檬酸或硫酸；酸性溶液I和酸性溶液II的濃度為0.05～1mol/L。

3.根據權利要求1或2所述的聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠的制備方法，其特征在于，熱塑性聚合物納米纖維氣凝膠是通過將采用靜電紡絲或海島紡絲方法制得的納米纖維制成懸浮液后冷凍干燥制得的，熱塑性聚合物為聚酯類聚合物、聚酰胺類聚合物或聚烯烴共聚物。

4.根據權利要求1或2所述的聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠的制備方法，其特征在于，制備表面及內部均勻吸附苯胺的熱塑性聚合物納米纖維氣凝膠時，浸潤在酸性溶液I中的時間為5～10min，浸潤時伴以超聲處理，超聲處理的頻率為35～53Hz；

浸潤在苯胺中的時間為5～10min，浸潤時靜置；

浸潤在苯胺中后還浸潤在乙醇或去離子水中1～3s。

5.根據權利要求1或2所述的聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠的制備方法，其特征在于，氧化劑溶液為氧化劑與酸性溶液III的混合液，氧化劑的含量為0.01～0.05mol/L，氧化劑為過硫酸銨或重鉻酸鉀，酸性溶液III為酸性摻雜劑的水溶液，酸性溶液III和酸性溶液I中的酸性摻雜劑相同，酸性溶液III的濃度為0.05～1mol/L。

6.根據權利要求1或2所述的聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠的制備方法，其特征在于，氧化劑與所述混合物中苯胺的摩爾比為5:1～1:5。

7.根據權利要求1或2所述的聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠的制備方法，其特征在于，一定時間為12～24h；反應一定時間后還進行洗滌、預冷和冷凍干燥，洗滌采用去離子水，洗滌次數為10～15次，預冷即在-65℃冷凍冰箱中冷凍24～48h，冷凍干燥的時間為48～72h。

8.采用如權利要求1～7任一項所述的制備方法制得的聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠，其特征在于，由熱塑性聚合物納米纖維氣凝膠和聚苯胺納米纖維組成；聚苯胺納米纖維的平均長度為0.4～1.2μm，平均直徑為80～180nm；聚苯胺納米纖維主要根植于熱塑性聚合物納米纖維的表面，沿垂直于熱塑性聚合物納米纖維的方向生長，結構有序。

9.根據權利要求8所述的聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠，其特征在于，聚苯胺/熱塑性聚合物導電納米纖維氣凝膠的電導率為21.2～47.5mS/cm。