1.2,3.2 防腐与防静电材料
自 DeBerry发现在酸性介质中用电化学法合成的聚苯胺膜能使不锈钢表面活性钝化而防腐以后, 聚苯胺的防腐性能得到了研究者的重视, 研究表明, 聚苯胺防腐涂料具有独特的抗划伤和抗点蚀性能, 是单纯环氧膜不可比拟的, 是一种具有广阔前景的并适合于海洋和航天等严酷条件下的新型金属服饰防护涂料。聚苯胺与聚酞亚胺或环氧树脂掺杂后有很好的防蚀效果, 可应用于微电子包装及电子元件封装材料。美国已将导电聚苯胺用于火箭发射平台的防腐蚀涂层, 效果很好。利用聚苯胺复合材料的导电性质, 导电聚苯胺可作为导电材料及导电复合材料; 同时还能用作抗静电材料, 如聚苯胺与热塑性聚酯的共混物,可用于抗静电和电磁屏蔽材料。美国 UNIX公司利用有机磺酸掺杂的聚苯胺和商用高聚物进行共混, 可制备各种颜色的抗静电地板。中国科学院长春应用化学研究所也制备了聚氨酯系列的透明抗静电材料。日本还制得了一种透明的聚苯胺防静电膜, 并用于 4MB的软盘上[ 23]。
3.3传感器与电容器材料
聚苯胺的掺杂和反掺杂可逆反应可制备聚苯胺传感器。聚苯胺在碱性条件下发生反掺杂反应, 电导率急剧下降; 而在酸性条件下则发生掺杂反应, 电导率也随之急剧增加。ZariniMuhammadTahir等[24]分别以苯基磷酸 ( PPA)、4- 羟基苯磺酸 (HBSA)、磺基苯酸 ( SBA)、HCl 、高氯酸为掺杂剂, APS为氧化剂, 合成了 PANI并研究了在生物传感器方面的应用, 实验测得 SBA和 HBSA掺杂的电导率最高为 10- 2S/cm。另外, 利用聚苯胺膜的电导率受温度、气体影响发生急剧、重复性变化的特点, 可制备温度或气体的敏感器。聚苯胺的电导率随着溶液中 pH 值变化而变化, 所以也可用于检测溶液 pH 值的变化。同时, 以 PANI为基体的电容器获得了较深入的研究[25], E. Frackowiak等[26]研究了导电聚合物和纳米炭管合成的复合物, 电化学沉积合成PPy, 以 K2Cr2O7为氧化剂, HCl掺杂而成 PANI,研究了复合物为基体的电容器的一系列功能。
3.4电致变色材料
聚苯胺作为电致变色材料的优点是可制成全固态电致变色窗口, 在信息存储、显示上有应用前景。同时, 它还具有视觉宽广、有记忆功能、易于薄膜化和大面积化等优点。
3.5吸波材料
本征导电聚合物是一类新型的微波吸收材料, 而高导电及高介电常数的聚苯胺在微波频段能有效地吸收电磁辐射。研究表明, 当掺杂态的聚苯胺处于无定形态时, 其吸收比率最大。利用聚苯胺吸收微波这一特性, 目前国外已将它用作军事上的伪装隐身, 法国正在研制一种隐形潜艇,美国则将其用作远距离加热材料, 用于航天飞机中的塑料焊接技术。另外, 聚苯胺在防污、化学修饰、分子级电路、发光二极管 、机器人人造肌肉、选择性透过膜、电致变色薄膜器件和节能涂料等方面也有着诱人的应用前景。
参考文献
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[4]井新利, 赵卫兵, 郑茂盛. 掺杂态聚苯胺的性能研究 [ J].石化技术与应用. 2001. 19(4): 226- 228.
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