掺杂剂对导电聚苯胺微薄木的主要性能的影响开题报告

 2021-08-08 21:36:25

1. 研究目的与意义

研究目的:通过苯胺单体在木基质中的原位聚合,使微薄木具有导电性,从而可用作具有装饰功能的电磁屏蔽材料。

研究意义:电磁屏蔽技术通常集中在应用标准金属及其复合材料。虽然这些材料具有很好的屏蔽效能,但具有有限的物理弹性、质量大、价格昂贵、易于腐蚀、难于调节屏蔽效能及再生潜能差等缺点。人们也将导电炭黑添加于高分子材料中,但这常导致材料力学性能的下降。

2. 国内外研究现状分析

1.张显权,刘一星在《木材纤维/铜纤维复合中密度纤维板[j]》中提到,近年来,金属纤维填充型导电复合材料得到了很大的发展。利用金属纤维的良好的导电性制造具有电磁屏蔽效能的复合材料,是目前电磁屏蔽材料研究领域的一个主要的发展方向,而这方面的研究又集中体现在金属纤维混纺纱电磁屏蔽织物和金属纤维填充高分子导电复合材料方面。研究木材纤维 /铜纤维复合中密度纤维板的生产工艺、铜纤维的施加比例及在中密度纤维板中的复合位置对复合板力学性能和电磁屏蔽效能的影响规律。

2.谭松庭、章明秋、容敏智、曾汉民在《金属纤维填充聚合物复合材料的导电性能和电磁屏蔽性能[j]》中,表明在电磁屏蔽研究领域 ,由于反射易造成系统内部干扰等不利影响 ,已由过去的高反射调整为高吸收低反射。研究了复合材料的导电性能和电磁屏蔽性能 ,并对相关的结构与性能关系进行了探讨 ,同时揭示了常用的屏蔽效果估算方法与实际测量之间的差别。

3.康茹珍、杨善武、贺信莱等在《反应物中氧化剂和掺杂剂浓度对聚苯胺性能与结构的影响[j]》中,聚苯胺作为最先投入实用的导电聚合物材料,近年来受到科学界越来越多的关注。聚苯胺不同于一般的导电聚合物,它的电导率取决于氧化程度和质子化程度(掺杂率)这两个 因素。通过调整反应物中氧化剂和掺杂剂的浓度,可以改变聚苯胺氧化和掺杂的程度,但以上二者之间的定量关尚有待建立。另一方面,反应物中氧化剂和掺杂剂的浓度还可能影响到聚合度晶化程度等结构因素,并由此对聚苯胺的导电性能产生作用,这方面需要开展针对性的工作。为此本工作采用红外光谱、x射线衍射、透射电子显微术等结构分析手段结合电学性能测量,研究了反应物中氧化剂与掺杂剂浓度对聚苯胺性能和结构的影响 ,并初步探索了合成一性能一结构之间的关系。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:以刨切微薄木为基质,通过真空浸渍处理将苯胺单体浸入木材中,然后以过硫酸铵为氧化剂,分别以盐酸、磺基水杨酸、或盐酸与磺基水杨酸的混合酸为掺杂剂,使苯胺单体在木材中原位聚合而制备木基聚苯胺导电复合材料,考察复合材料的导电性、电磁屏蔽综合效能、增重率、吸水性等性能,并通过光学显微镜、扫描电子显微镜(sem)、傅里叶红外光谱(ftir)等观测并研究了复合材料的形态特征与界面结构变化。

研究计划:2015.12.25:与指导老师探讨论文研究方向并确定题目。

2016年3月:初步收集资料。

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4. 研究创新点

1.氧化剂、掺杂剂的改变对导电聚苯胺的影响。

2.导电聚苯胺的优缺点及其应用领域。

3.导电聚苯胺复合材料的形态特征与界面变化。

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