《基於離子液體表面活性劑的苯胺微乳液聚合研究》是依託北京師範大學，由李君擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於離子液體表面活性劑的苯胺微乳液聚合研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：李君
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
導電聚苯胺(PANI)是重要的導電聚合物，但其溶解性能差。微乳液聚合方法可有效改善PANI溶解加工性能，但傳統的微乳液聚合需經破乳除去乳化劑，造成聚合產物含量低,成本高,工業化生產受到阻礙，因此急需尋找高效的乳化體系。本項目以綠色介質離子液體(尤其是可聚合離子液體)為表面活性劑(S-IL)，以苯胺(尤其是新型苯胺型離子液體(An-IL))為單體，構築S-IL/苯胺/水的正相或反相微乳液聚合體系。S-IL具有高的離子導電性和結構易於設計等特點，An-IL具有可設計的親水、疏水性以及影響反應的能力。由於S-IL或聚(S-IL)與PANI原位形成導電複合物，不僅避免了除去乳化劑過程，節約成本，而且渴望同時擁有高的電導率和良好的溶解加工性能。將綠色IL 與導電聚合物結合，是導電聚合物研究的新趨勢，在能源與環境問題日益嚴重的今天，本項目的研究具有重要意義。
結題摘要
主要開展了如下工作：（1） 設計合成了10種新型陰離子可聚合離子液體。確定離子液體結構、玻璃化轉變溫度、在不同溶劑中的溶解性、在水中的臨界膠束濃度以及可聚合能力。1-十二烷基-3-甲基咪唑的(2-丙烯醯胺基)丙酸鹽([C12mim][AAla])可作為H2O/苯胺(An)微乳液的表面活性劑。（2）構建H2O/An/[C12mim][AAla]微乳液體系及進行聚合反應研究。繪製三相圖確定形成穩定微乳液的投料區域，丁醇可提高微乳液穩定性，擴大單相區。進行產物的結構表征、形貌觀察、導電性測定，評價微乳液穩定性和在溶劑中的重新分散能力。研究各種條件對聚合反應和產物性質的影響。（3）為引入丙烯酸(AA)作為聚苯胺摻雜劑和與離子液體共聚的單體，研究苯胺-丙烯酸小分子反應以及對苯胺氧化聚合的影響。證明AA與AN發生了加成/成鹽反應，並隨著反應時間的延長而深入。通過聚合反應研究認為加成/成鹽反應在較短時間內對苯胺聚合影響不大，但若反應時間較長，生成較多N-取代苯胺，將對苯胺聚合產生重要影響。（4）研究H2O/An-AA/[C12mim][AAla]微乳液聚合。以APS引發得到一系列聚苯胺納米粒子。進一步以AIBN引發 [C12mim][AAla]和AA聚合，複合物形貌為較大的團簇，微乳液穩定性好。研究了多種反應條件的影響。（5）構筑陽離子可聚合型離子液體為表面活性劑的苯胺微乳液體系。 設計並製備了三種離子液體，其中 1-（12-丙烯酸酯基）十二烷基-3-甲基咪唑溴鹽([DAMIm][Br])乳化效果較好。研究各種因素對聚合反應和產物性質的影響。不同反應條件下，聚合物電導率差異較大，當以正丁醇為助乳化劑、以鹽酸為摻雜劑時電導率為5.00 S/cm。（6）研究以磺酸型離子液體為表面活性劑的苯胺微乳液聚合。合成了兩性離子液體1-十二烷基咪唑-3-丙基磺酸鹽(C12PSFIm)和離子液體1-十二烷基-3-（3-磺酸基）丙基咪唑三氟甲基磺酸鹽([C12PSFImH][CF3SO3])。C12PSFIm可自組裝成膜。由H2O/An/[C12PSFImH][CF3SO3]微乳液體系製得的產物在沒有添加無機酸時電導率為0.5 S/cm，有HCl進一步摻雜時為3.3 S/cm。產物經重新分散形成較穩定水溶液。
