一种聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料的制备方法技术

本发明专利技术属于复合导电材料技术领域，具体涉及一种聚四氟乙烯‑聚吡咯‑Ag掺杂聚苯胺复合导电材料的制备方法。将硝酸银和苯胺通过电化学方法制备得到Ag掺杂聚苯胺复合物，将聚四氟乙烯和吡咯加入去离子水中搅拌形成悬浮液，将悬浮液边搅拌边加入到Ag掺杂聚苯胺复合物中，加热反应得到混合悬浮液，离心、洗涤、干燥、压制成型，得到聚四氟乙烯‑聚吡咯‑Ag掺杂聚苯胺复合导电材料。该复合导电材料具备较好的光热稳定性和较高的电导率，该制备方法简单，易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料的制备方法
本专利技术属于复合导电材料
，具体涉及一种聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料的制备方法。
技术介绍
导电聚合物(conductingpolymer)又称导电高分子，是指通过掺杂等手段，能使得电导率在半导体和导体范围内的聚合物。通常指本征导电聚合物(intrinsiccondcutingpolymer)，这一类聚合物主链上含有交替的单键和双键，从而形成了大的共轭π体系，π电子的流动产生了导电的可能性。按照结构与组成，导电聚合物材料可分为两大类：一类是本身或掺杂处理后具有导电功能的聚合物材料，成为结构型导电高分子材料；另一类是以聚合物材料为基体添加具有高导电性能的有机、无机、金属等导电填料，经过各种手段使其在基体中分散从而形成具有导电性的复合材料，成为复合型导电聚合物材料，又称导电聚合物复合材料。专利CN104817747A公开了一种聚合物基导电复合材料及过流保护元件。所述聚合物基导电复合材料包含聚合物基材和分散于聚合物基材中的导电填料。聚合物基材占所述聚合物基导电复合材料的体积分数的20％-75％，导电填料分散于所述聚合物基材中，为Ag包覆导电颗粒的核壳式结构，占所述聚合物基导电复合材料的体积分数的25％～80％，其粒径为0.1μm～20μm。该聚合物基导电复合材料耐候性能突出，加工性能好，且导电性能优良。专利CN105153418A公开了一种聚苯乙烯磺酸分散聚多巴胺—聚3,4-乙撑二氧噻吩复合导电聚合物的制备与应用。所述导电聚合物的制备方法为：配置pH为8～10的弱碱性缓冲溶液，加入多巴胺和聚苯乙烯磺酸钠，常温常压反应4～24h制得黑色悬浮液；调节黑色悬浮液的pH值至1.0～4.0，加入3,4-乙撑二氧噻吩和引发剂，常温常压下反应12～48h，反应产物经透析除去未反应的原料及无机盐，得到聚苯乙烯磺酸分散聚多巴胺—聚3,4-乙撑二氧噻吩复合导电聚合物。所得产物具有良好的水溶性和成膜性，具有良好的应用前景。专利CN105336867A公开了一种萘磺酸甲醛缩合物分散聚3,4-乙撑二氧噻吩导电复合物及制备与应用。所述导电复合物的制备方法为：将萘磺酸甲醛缩合物配制成质量浓度为1.0％～10.0％的萘磺酸甲醛缩合物水溶液，加入到单体3,4-乙撑二氧噻吩中，搅拌混合均匀；然后将氧化剂配制成质量浓度为1.0％～4.0％的水溶液，滴入到上述混合溶液中，室温搅拌反应12～48小时，所得产物经透析除去无机盐及未反应的单体，得到萘磺酸甲醛缩合物分散聚3,4-乙撑二氧噻吩导电复合物。所得导电复合物均一稳定、导电率高、透明度高并有利于其掺杂，应用前景良好。专利CN105733112A公开了一种聚合物导电复合材料，包括以银纳米线为导电填料，以聚苯乙烯球为聚合物基体，所述银纳米线均匀分散于所述聚苯乙烯球基体间构成导电网络；所述银纳米线的质量占所述聚合物导电复合材料质量分数为10wt％～25wt％，所述聚合物导电复合材料电导率为1～1000S/m。本专利技术采用高长径比、高电导率的一维银纳米线为导电填料，同时利用简单、便利的胶体乳液共混法将银纳米线导电填料与聚合物胶体乳液均匀混合，使所述银纳米线均匀分散于所述聚苯乙烯球基体间构成导电网，从而提高了聚合物基体中导电填料的分散均匀性，获得高电导率的聚合物导电复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料的制备方法，将硝酸银和苯胺通过电化学方法制备得到Ag掺杂聚苯胺复合物，将聚四氟乙烯和吡咯加入去离子水中搅拌形成悬浮液，将悬浮液边搅拌边加入到Ag掺杂聚苯胺复合物中，加热反应得到混合悬浮液，离心、洗涤、干燥、压制成型，得到聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料。该复合导电材料具备较好的光热稳定性和较高的电导率，该制备方法简单，易于工业化生产。本专利技术的技术方案为：一种聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将硝酸银和苯胺加入到硫酸水溶液中，通电化学方法聚合反应制备得到Ag掺杂聚苯胺复合物；(2)将聚四氟乙烯粉末加入到去离子水中振荡得到悬浮液，然后升温，滴加吡咯，搅拌反应得到分散液；(3)将步骤(2)中的分散液边搅拌边加入到步骤(1)制备得到的Ag掺杂聚苯胺复合物中，调节pH值为2～4，反应得到混合悬浮液；(4)将步骤(3)中得到的混合悬浮液离心、洗涤、干燥，制备得到聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合物粉末；(5)将聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合物粉末在45MPa～50MPa压力下压制成型，即制备得到聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料。优选地，步骤(1)电化学方法中通电电流为400mA～1000mA。优选地，步骤(1)中硫酸水溶液的浓度为0.8mol/L～1.2mol/L。优选地，步骤(1)中硝酸银与苯胺的重量比为1～3:55～70。优选地，步骤(2)中聚四氟乙烯、吡咯和去离子水的重量比为13～20:2～5:105～132。优选地，步骤(2)中升温的温度为60℃～80℃。优选地，步骤(2)中搅拌转速为1600r/min～2000r/min，搅拌时间为2h～5h。优选地，步骤(2)中吡咯滴加速度控制在3～5滴/秒。优选地，步骤(3)中分散液和Ag掺杂聚苯胺复合物重量比为95～152:1.5～2。优选地，步骤(3)中加反应时间为5～8h。上述方法制备得到的聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料。本专利技术的有益效果如下：本专利技术将硝酸银和苯胺通过电化学方法制备得到Ag掺杂聚苯胺复合物，将聚四氟乙烯和吡咯加入去离子水中搅拌形成悬浮液，将悬浮液边搅拌边加入到Ag掺杂聚苯胺复合物中，加热反应得到混合悬浮液，离心、洗涤、干燥、压制成型，得到聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料。该复合导电材料具备较好的光热稳定性和较高的电导率，该制备方法简单，易于工业化生产。具体实施方式下面结合具体实施方式，对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制。实施例1一种聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将2重量份硝酸银和63重量份苯胺加入到浓度为1mol/L的硫酸水溶液中构成电解液，将石墨阳极和石墨阴极浸入电解液中，通以500mA的恒定电流，约3F电量后停止通电，取出石墨阳极表面沉积的薄膜，置于烘箱100℃干燥2h，制备得到Ag掺杂聚苯胺复合物；(2)将15重量份聚四氟乙烯粉末加入到110重量份去离子水中振荡得到悬浮液，然后升温至75℃，控制以3滴/秒的速度滴加3重量份吡咯到悬浮液中，以1800r/min的速度搅拌反应4h得到分散液；(3)将100重量份步骤(2)中的分散液边搅拌边加入到1.8重量份步骤(1)制备得到的Ag掺杂聚苯胺复合物中，调节pH值为2～4，常温下反应6h得到混合悬浮液；(4)将步骤(3)中得到的混合悬浮液进行离心分离，离心机转速为4500r/min，离心时间为10min，并用去离子水反复清洗，然后置于烘箱100℃干燥12h，制备得到聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合物粉末；(5)将聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合物粉末在45MP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚四氟乙烯‑聚吡咯‑Ag掺杂聚苯胺复合导电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硝酸银和苯胺加入到硫酸水溶液中，通电化学方法聚合反应制备得到Ag掺杂聚苯胺复合物；(2)将聚四氟乙烯粉末加入到去离子水中振荡得到悬浮液，然后升温，滴加吡咯，搅拌反应得到分散液；(3)将步骤(2)中的分散液边搅拌边加入到步骤(1)制备得到的Ag掺杂聚苯胺复合物中，调节pH值为2～4，反应得到混合悬浮液；(4)将步骤(3)中得到的混合悬浮液离心、洗涤、干燥，制备得到聚四氟乙烯‑聚吡咯‑Ag掺杂聚苯胺复合物粉末；(5)将聚四氟乙烯‑聚吡咯‑Ag掺杂聚苯胺复合物粉末在45MPa～50MPa压力下压制成型，即制备得到聚四氟乙烯‑聚吡咯‑Ag掺杂聚苯胺复合导电材料。

【技术特征摘要】
1.一种聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硝酸银和苯胺加入到硫酸水溶液中，通电化学方法聚合反应制备得到Ag掺杂聚苯胺复合物；(2)将聚四氟乙烯粉末加入到去离子水中振荡得到悬浮液，然后升温，滴加吡咯，搅拌反应得到分散液；(3)将步骤(2)中的分散液边搅拌边加入到步骤(1)制备得到的Ag掺杂聚苯胺复合物中，调节pH值为2～4，反应得到混合悬浮液；(4)将步骤(3)中得到的混合悬浮液离心、洗涤、干燥，制备得到聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合物粉末；(5)将聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合物粉末在45MPa～50MPa压力下压制成型，即制备得到聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料。2.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)电化学方法中通电电流为400mA～1000mA。3.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯-聚吡咯-Ag掺杂聚苯胺复合导电材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中硫酸水溶液的浓度为0.8mol/L～1.2mol/L。4.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯-...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺士友，刘海军，
申请(专利权)人：肇庆市创业帮信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44