聚合物研究进展
聚合物基纳米复合材料的研究进展及存在问题
聚合物基纳米复合材料的研究进展及存在问题 张立群佘庆彦 （北京化工大学北京市新型高分子材料制备与成型加工重点实验室教育部纳米材料制备及应用科学重点实验室） 摘 要：综述了聚合物基纳米复合材料的研究现状，介绍了不同体系的聚合物基纳米复合材料的 研究进展。并对该领域研究存在问题及未来发展进行了展望。 关键词：聚合物；纳米复合材料；进展１ 前言 随着生产和科学技术的发展，人们对材料也提出了日益广泛而苛刻的要求。单一组分的材料已难以满足社会的需要。将两种或两种以上性质不同的现有材料通过某种工艺方法进行复合，通过发挥各组成材料优点而得到的复合材料，不仅扩大了材料的应用范围，而且提高了材料的经?眯б妫牧峡蒲е匾姆⒄狗较蛑弧８莘稚⑾喑叽绲拇笮。春喜牧戏治旯鄹春稀⑽⒚准陡春虾湍擅赘春喜牧稀?２０世纪８０年代，纳米科学的研究受到科学家的广泛关注。Ｒｏｙ和Ｋｏｍａｒｎｅｎｉ（１ ３于１９８４年最早提出了纳米复合材料（Ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ）概念，并把它定义为至少有一种分散相的一维尺度在ｌＯＯｎｍ以内的复合材料。研究发现，当粒子达到纳米尺度时，由于其小尺寸效应、量子尺寸效应、量子隧道效应和表面界面效应等，使得纳米微粒和纳米固体呈现出许多奇异的物理、化学性质，为设计和制备多功能新材料提供了新的机遇，因而纳米复合材料备受各国的科研工作者的关注，被称为２ｌ世纪最有前途的材料的之一。 当今，纳米复合材料的种类繁多，根据基体和分散相种类的不同，可进行以下分类； ｒ金属／金属 非聚合物基纳米复合材料２金属／陶瓷 纳米复合材料｛ ，二謇荔二案莩物 。聚合物基纳米复合材料Ｉ聚合物／金属 ｌ聚合物／无机粒子 本文重点评述聚合物基纳米复合材料的研究进展２聚合物基纳米复合材料研究进展２．１１聚合物／聚合物纳米复合材料 聚合物／聚合物纳米复合材料是指由两种高分子聚合物构成的纳米复合材料。根据合成方法的不同，通常将其分为三类：分子复合材料、原位复合材料、纳米微纤聚合物／聚合物复合材料心Ｉ。２．１．１分子复合材料 分子复合材料（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，简称ＭＣ）是近年来发展较快的一种新型结构复合材料，指高模量高强度的刚性棒状分子以分子状态或分子微束形式均匀分散在柔性或半刚性基体中得到的复合材料。１９７５年美国空军材料实验室的Ｈｅｌｍｉｎｉａｋ等¨１首次将宏观纤维增强树脂基体材料的原理应用于分子水平的微观复合，从而提出分子复合这一概念。分子复合材料与传统的宏观纤维增强的树脂基复合材料（如碳纤维增强树脂复合材料）相比虽然在制备原理上极为相似（如图１），但其还存在许多显著的优点¨１：（１）由于增强相和热塑性树脂基体形成分子复合材料后其界面是超微观的，甚至可以达到分子水平，所以两者之间的界面面积非常大，从而能 一７０—有效地减少了应力集中，消除增强相和树脂基体间的热膨胀系数不匹配，刚棒状分子增强相的内在优异力学性能、高环境稳定性和高耐热性能得到充分发挥；（２）分子复合材料可以循环使用，即可再加工和多次熔融制样，比传统宏观纤维增强热固性树脂复合材料更经济，且具有更高的使用价值。 图１宏观纤维复合材料（左）与分子复合材料（右）结构示意图 以聚苯并噻唑（ＰＢＴ）作为增强剂，以聚苯丙咪唑（ＡＢＰＢＩ）为基体，采用共溶剂共沉淀的方法制得的分子复合材料”１，其性能如表１。该材料模量高达６２ＧＰａ，并耐５５０％的高温，其综合性能超过铝合金，而密度仅为铝合金的一半，有希望成为航空航天材科。进一步研究了该体系的微观结构。研究认为，ＰＢＴ刚性链在基体中的分散状态是影响ＭＣ力学性能的重要因素，只有当共混溶液浓度（ｃ）低于溶液相分离的临界浓度（Ｃｒ）时，ＰＢＴ的增强效果才明显。 目前所研究的分子复合材料大部分是溶液共混法制备而成的，如ＰＢＡ／Ｎｙｌｏｎ体系冲１、ＰＰ，Ｉ’Ａ（聚对苯二甲酰对苯二胺）／Ｎｙｌｏｎ体系”．１１〕、ＰＰＴＡ／ＡＢＳ体系¨】、ＰＰＴＡ／ＰＥＯ体系一’１０’１２１等。为了克服分子复合材料制备过程中的自聚（相分离）趋势，一个行之有效的办法就是在增强相与基体之间引入特殊反应，如：氢键、离子一离子作用、离子一偶极作用等，从而提高两者之间的相容性，实现增强相的良好分散，如图２的设计。 表１ ＰＢＴ／ＡＢＰＢＩ
聚合物受限结晶的研究进展
功 能 高 分 子 学 报JournalofFunctionalPolymersVol.21No.42008年12月
收稿日期:2008208227基金项目:国家自然科学基金(20674044;20874056)资助项目作者简介:张凤波(19842),女,陕西榆林人,博士生,研究方向:高分子物理。E2mail:zhangfb@通讯联系人:谢续明,E2mail:xxm2dce@综 述
聚合物受限结晶的研究进展
张凤波, 于佩潜, 谢续明
(清华大学化学工程系,高分子研究所先进材料教育部重点实验室,北京100084)
摘 要: 随着纳米材料研究的迅速发展,聚合物由于其分子固有的纳米尺度结构,无论作为纳米
器件或在模板应用方面都受到广泛瞩目。在微纳领域的应用中,特定受限环境下,结晶聚合物的结
晶行为也因此受到广泛关注。本文从均聚物(及无规共聚物)和半晶型嵌段聚合物两方面总结了近
年来聚合物受限结晶领域的研究进展。对于均聚物和无规共聚物,人们主要关注其在薄膜、超薄膜
条件下的受限结晶性能,关注点为随着膜厚减小而引入的空间效应和界面效应对聚合物结晶性能
的影响。而对于半晶型嵌段共聚物受限结晶的研究则多从本体出发,来研究纳米相分离与结晶的
竞争过程、纳米相分离区域对于可结晶嵌段结晶生长的几何限制(空间效应)以及嵌段连接点(结晶
嵌段的末端)对于结晶嵌段结晶行为的影响。
关键词: 受限结晶;聚合物薄膜;半晶型嵌段聚合物
中图分类号: O63 文献标识码: A 文章编号: 100829357(2008)0420452211
StudiesonConfinedCrystallizationofPolymers
ZHANGFeng2bo, YUPei2qian, XIEXu2ming
(StateKeyLaboratoryofAdvancedMaterials,InstitueofPolymerScienceandEngineering,
NIMMO及其聚合物的合成、性能及应用研究进展
！ 垦基窭全望 全堕：丝 墨 旦 窒 垦 文章编号：１００６—９９４１（２０１１）０１－０１１ ３—０６ ＮＩＭＭＯ及其聚合物的合成、性能及应用研究进展 １１ ３ 廖林泉 ，郑 亚 ，李吉祯 （１．西北Ｚ－业大学航天学院，陕西西安７１ ００７２；２．西安近代化学研究所，陕西西安７１ ００６５） 摘 要：综述了３一硝酸酯甲基一３一甲基氧丁环（ＮＩＭＭＯ）及其聚合物ＰＮＩＭＭＯ的合成、性能及应用研究进展。ＰＮＩＭＭＯ聚合物具 有较高的能量水平、较好的热稳定性和优良的感度特性，是近年来发展起来的合成技术相对成熟的新型含能粘合剂之一，将其用于 高能高聚物粘结炸药（ＰＢＸ）、高能低易损（ＬＯＶＡ）发射药、高能固体推进剂中具有明显发展潜力。ＰＮＩＭＭＯ线性低分子齐聚物可 作为增塑剂，可明显改善高分子ＰＮＩＭＭＯ粘合剂体系的低温力学性能。 关键词：高分子化学；含能材料；含能粘合剂；３一硝酸酯甲基一３一甲基氧丁环（ＮＩＭＭＯ） 中图分类号：ＴＪ５５；０６３ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—９９４１．２０１１．０１．０２６ １ 引 言 纵观固体推进剂的发展历程，每一种新型推进剂的 出现、推进剂综合性能的提高都离不开新型粘结剂的应 用，如硝化纤维素（ＮＣ）、沥青、聚硫橡胶（Ｐｓ）、端羟基 聚丁二烯（ＨＴＰＢ）、聚乙二醇（ＰＥＧ）等。ＨＴＰＢ、ＰＥＧ等 是迄今为止复合推进剂和ＮＥＰＥ推进剂中综合性能最 好的热固型粘合剂，与异氰酸酯固化可形成弹性体网 络，与高能氧化剂等有着良好的相容性，作为大量固体 填充物的载体，赋予推进剂良好的工艺性能，现已大量 用于固体推进剂及其装药中。但是，ＨＴＰＢ、ＰＥＧ等粘合 剂均为惰性高分子聚合物，在一定程度上限制了推进剂 能量水平的再提高，因此，新型含能粘结剂的合成及应 用成为固体推进剂高能化发展的主要研究方向之一。 近年来国内外研究者在粘合剂含能化方面开展了 大量的研究工作，目前报道较多的含能粘合剂中，一大 类是含一Ｎ 基的含能粘合剂，此类粘合剂一直是研究 的热点和重点，如３，３－双叠氮甲基氧丁环聚合物 （ＰＢＡＭＯ）、ＢＡＭＯ／ＡＭＭＯ（３，３一双叠氮甲基氧丁环／ ３一叠氮甲基一３一甲基氧丁环）热塑性弹性体嵌段共聚物 （ＰＢＡＭＯ—ＡＭＭＯ）、ＢＡＭＯ／ＴＨＦ（３，３一双叠氮甲基氧丁 环／四氢呋喃）共聚物（ＰＢＡＭＯ—ＴＨＦ）、缩水甘油叠氮聚 醚（ＧＡＰ）等；另一大类是含一ｏＮｏ，基团的含能粘合 剂，如３一硝酸酯甲基－３一甲基氧丁环聚合物（ＰＮＩＭＭＯ）、 收稿日期：２０１０－０１－１９；修回日期：２０１ ０－０３．２５ 作者简介：廖林泉（１９７５一），高级工程师，博士研究生，从事固体推进 剂研究。ｅ—ｍａｉｌ：Ｉｉａ０Ｉｉｎｑｕａｎ２Ｏ４＠１ ２６．ｃｏｒｎ ３，３．双硝酸酯甲基氧丁环聚合物（ＰＢＮＭＯ）、缩水甘油 硝酸酯聚醚（ＰＧＮ）等。研究结果表明，含一Ｎ，基的含 能粘合剂对火炸药能量水平的提高贡献较大，但由于分 子本身存在缺陷（如单体分子结构对称、玻璃化温度 较高等）而导致火炸药的低温力学性能较差；ＰＧＮ是 目前可得到的能量最高的粘合剂，但ＰＧＮ用异氰酸酯 固化后易于出现降解老化现象，固化后样品室温放置 １～２年即会自行开裂 －２］；ＰＢＮＭＯ合成技术尚不够 成熟；与ＰＧＮ、ＰＢＮＭＯ等相比，ＰＮＩＭＭＯ合成技术成 熟、成本相对低廉，用异氰酸酯固化后的胶片力学性能 相对优良，具有更好的应用潜力。 本文对ＮＩＭＭＯ及其聚合物ＰＮＩＭＭＯ的合成、 性能表征及应用研究进展进行了综述，以期为其应用 研究提供基础数据及理论依据。 ２ ＰＮＩＭＭＯ的合成及性能研究进展 ２．１ ＮＩＭＭＯ单体的合成 ＮＩＭＭＯ单体合成常用的方法主要以３一羟甲基． ３一甲基氧杂环丁烷（ＨＭＭＯ）为原料、选用硝化剂进行 选择性硝化引入硝酸酯基而得。目前已报道的 ＮＩＭＭＯ单体合成过程常用的硝化剂包括乙酰硝酸 酯、硝酸一乙酸酐硝化液、五氧化二氮等 。 Ｍａｎｓｅｒ Ｇ Ｅ等 “ 于１９８３年首次采用乙酰硝酸 酯选择性硝化在氧杂环丁烷类分子中引入硝酸酯基团 制得ＮＩＭＭＯ单体。该方法硝化选择性较高、主产物 得率较高，但乙酰硝酸酯属于起爆药类化合物，极易爆 炸，操作步骤繁琐，不适合放大合成，现已基本被淘汰。 ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡ１．ＯＦ ＥＮＥＲＧＥＴＩＣ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ 含能材料 ２０１ １年 第１ ９卷第１期 （１１ ３—１１ ８）
聚合物阻垢剂研究进展
化学工程师 Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ２ＯＯ７年８月
文章编号：１００２一ｌ１２４（２００７）０８－００２６－０５
聚合物阻垢剂研究进展水
梅平，刘华荣，陈武
（长江大学化学与环境工程学院。湖北荆州４３４０２３）
摘要：阐述了聚合物阻垢剂的种类、性能和研究现状；详述了绿色聚合物阻垢剂聚环氧琥珀酸、聚天
冬氨酸的合成及其性能；并对聚合物阻垢剂的未来发展方向提出建议。
关键词：聚合物阻垢剂；聚环氧琥珀酸；聚天冬氨酸；合成；性能
中图分类号．．Ｑ９４６．８１ 文章标识码：Ａ
Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｆ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｓｃａｌｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ‘
ＭＥＩ Ｐｉｎｇ，ＬＩＵ Ｈｕａ—ｒａｎｇ，ＣＨＥＮ Ｗｕ
（Ｃｏｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ ４３４０２３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｖａｒｉｅｔｙ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｓｃａｌｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｉｎ ｔｈｅ
ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｐｒｏｐｅｔｉｅｓ ｏｆ ＰＥＳＡ ａｎｄ ＰＡＳＰ ｗｅｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｓｏｍｅ ａｄｖｉｃｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌ－
ｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｓｃａｌｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ａｒｃ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｓｃａｌｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ；ｐｏｌｙｅｐｏｘｙｓｕｃｃｉｎｉｃ ａｃｉｄ；ｐｏｌｙａｓｐａｒｔｉｃ ａｃｉｄ；ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；ｐｒｏｐｅｒｔｙ
水是生命的源泉，是人类赖以生存的基本条件，
聚合物材料的研究与应用
聚合物材料的研究与应用
随着现代科技的不断发展和人们对环境保护的不断提升，聚合物材料已经成为目前最广泛应用的一种材料之一。其在塑料制品、涂料、粘合剂、粉末涂料等领域都有着广泛的应用。本文将从聚合物材料的性质和种类、研究进展、应用领域等方面进行阐述，以期为相关领域的人员提供一些参考。
一、聚合物材料的性质和种类
聚合物材料是由单体分子通过化学键而形成的线性或支链的大分子化合物。聚合物具有许多与普通有机分子不同的特点，如高分子量、高强度、高弹性、高柔韧性和耐化学腐蚀等。同时，聚合物材料还具有柔韧性好、耐低温、耐磨、遮光性好、耐老化等特点，使其在工业和民生中应用十分广泛。
按照其组成方式和性质，聚合物材料可分为两种类型：天然聚合物和合成聚合物。
天然聚合物又称生物高分子，由生物现有的单体有机分子通过链式聚合、缩合等反应机理，形成的大分子为主。如石墨烯、天然橡胶、淀粉、黏质等，这些物质来源广泛，其中部分物质被广泛应用，如淀粉包覆材料和生物基降解聚合物。
而合成聚合物是因为石油工业和化学工业的发展，配合化学合成的方法生产的大分子化合物，包括热塑性聚合物、热固性聚合物和弹性体三类。
热塑性聚合物：具有较高的分子亲和力，能形成互相有利的链间相互关系，表现出良好的热塑性。这类高分子材料，如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等，具有原料构成单一、加工安全、高分子发展自由程度高等优点。
热固性聚合物：一般表现内部极结实，常常是由不同官能团体交联或缩合而形成的显微结构具有三维网状结构。这种高分子材料，如酚醛树脂、环氧树脂等，具有性能优良、高耐热性等优点。 弹性体：这类高分子材料的基本大分子构成为弹性体单体。这些大分子通过交联或缩合扫资结成三维网状结构，表现得出色的弹性、柔韧性和复原性。如天然橡胶、聚氯丁二烯等，表现出极好的弹性。
二、聚合物材料研究进展
随着科研人员对聚合物材料的研究不断深入，对其物理性质、化学性质和结构特点等也有了更新深的认识。具体来说，以下是目前聚合物材料研究的几个前沿方向：
石墨烯在聚合物改性中的研究进展
石墨烯在聚合物改性中的研究进展
石墨烯是一种由碳原子组成的二维薄片材料，具有极高的导热性、高强度和优异的电子特性。石墨烯被广泛应用于聚合物材料的改性中。
石墨烯与聚合物的结合可以通过物理混合、化学修饰或共聚合等方法实现。物理混合是最简单的方法，通过将石墨烯纳入聚合物基体中，可以显著改善聚合物的导热性能。物理混合的方法存在石墨烯分散性差、聚合物基体与石墨烯之间相互作用弱等问题，限制了其应用。
石墨烯在聚合物改性中的应用有着广泛的研究领域。石墨烯可以用于改善聚合物的导热性、机械性能和电学性能。将石墨烯引入聚合物基体中可以显著提高聚合物的导热性能，用于制备高导热性材料。石墨烯还可以提高聚合物材料的强度和刚性，用于制备高强度材料。
石墨烯在聚合物改性中还可以应用于电学和光学领域。石墨烯具有优异的电导率和光学透明性，可以用于制备导电聚合物材料和柔性光电器件。石墨烯可以用于制备导电聚合物复合材料，用于制备柔性传感器和导电薄膜等。
虽然石墨烯在聚合物改性中具有广阔的应用前景，但目前仍存在一些挑战。石墨烯的制备方法需要进一步完善，以提高石墨烯的质量和纯度。石墨烯与聚合物之间的相互作用机制还需要进一步研究，以优化石墨烯与聚合物的结合方式。石墨烯的成本也是一个问题，需要进一步降低成本，以便大规模应用。
两性离子聚合物研究进展
两性离子聚合物研究进展
摘要：两性离子聚合物是在同一单体侧链上具有均匀分布的等摩尔数的阴离子和阳离子基团的高分子材料，这种两性电荷基团的组合使聚合物具有超亲水性的同时保持了整体电荷中性。这独特的链结构使两性离子聚合物具有优异的化学性能、水化性能和生物相容性，迄今为止已在医用材料、药物合成等领域得到了广泛研究。本篇文章主要对两性离子聚合物的结构、合成方法进行了概述；重点论述了其在抗菌、抗污涂层、药物缓释方面的应用及其最近的研究进展，最后对两性离子聚合物未来的发展方向进行了探究。
关键词：两性离子聚合物；结构、合成；抗污染；药物载体
1 两性离子聚合物的结构、性质和合成
自1950年Alfrey等[1]首次报道合成了两性离子聚合物以来，两性离子聚合物就因其独特的分子结构和理化性质吸引了研究人员广泛的关注。对于多两性离子聚合物来说，电荷可以位于不同单分子单元或相同单体单元的悬垂侧链上，而在某些聚酯、聚磷腈、和聚磷酰胺中，一种电荷或两种电荷都可以沿着聚合物骨架分布。研究表明，在两性离子聚合物水溶液中加入小分子盐会使其黏度增大，表现出与聚电解质相反行为，也就是所谓的抗聚电解质效应。
两性离子聚合物一般采用自由基聚合的方法。由于自由基对亲电分子以及包括水在内的亲核分子具有高度耐受性，相比于离子型聚合方法，该方法的反应条件更加温和易实现。近年来，有广泛应用的自由基聚合方法主要是三种：原子转移自由基聚合法（ATRP）、可逆加成-断裂链转移自由基聚合法（RAFT）和氮氧稳定自由基聚合法（NMP）。此外，聚合后修饰允许在成品聚合物链上引入两性离子基团。这一策略避免了大部分基本两性离子单体的复杂合成及其在聚合过程中繁琐的处理步骤。另一方面，聚合后修饰拓宽了构建所需聚合物结构的范围。
2 两性离子聚合物的应用
2.1 两性离子聚合物抗生物污染
导电聚合物的研究进展
导电聚合物的研究进展宫兆合 梁国正 卢婷利 鹿海军(西北工业大学 西安 710072)摘要: 本文较为系统地阐述了导电聚合物的导电机理、研究方法、制备方法及应用前景。关键词: 聚合物 导电性 复合材料 1 前 言高分子一直被视为绝缘材料,直到20世纪70年代才发现高分子具有导电功能。从此聚合物导电性能的研究成了热门领域,并取得了较大的进展。瑞典皇家科学院宣布了2000年诺贝尔化学奖的得主—日本筑波大学白川英树(ShirakawaH.)、美国宾夕法尼亚大学艾伦・马克迪尔米德(MacdiarmidA.G.)和美国加利福尼亚大学的艾伦・黑格尔(HeegerA.J.),以表彰他们在导电聚合物这一新兴领域所做的开创性工作。可见导电聚合物研究的重要性。导电聚合物材料可以分为结构型和复合型两大类。结构型导电聚合物是指聚合物本身具有导电性或经掺杂处理后才具有导电功能的聚合物材料。复合型导电聚合物,即导电聚合物复合材料,是指以通用聚合物为基体,通过加入各种导电性物质,采用物理化学方法复合后而得到的既具有一定导电功能又具有良好力学性能的多相复合材料。结构型导电聚合物根据其导电机理的不同又可分为:载流子为自由电子的电子导电聚合物;载流子为能在聚合物分子间迁移的正负离子的离子导电聚合物;以氧化还原反应为电子转移机理的氧化还原型导电聚合物。在导电聚合物众多物理和化学性能中,电化学性质(如化学活性、氧化还原可逆性、离子掺杂/脱掺杂机制)以及稳定性是决定其许多应用成功与否的关键,因此倍受人们的关注,也是研究的热点课题之一。目前,研究导电聚合物的结构和性能的方法主要有以下几种:循环伏安法、暂态电流法、电导测量法、电化学阻抗普法、电化学石英晶体微天平法、光谱法、型貌法。2 导电聚合物的导电机理结构型导电聚合物与复合型导电聚合物的导电机理是不同的,下面就各种聚合物导电机理进行说明。2.1 复合型导电聚合物的导电机理导电聚合物复合材料,有二种,①在基体聚合物中填充各种导电填料;②将结构型导电聚合物或亲水性聚合物与基体聚合物的共混。导电聚合物复合材料的导电机理比较复杂,通常包括导电通道、隧道效应和场致发射三种机理,复合材料的导电性能是这三种导电机理作用的结果。在填料用量少、外加电压较低时,由于填料粒子间距较大,形成导电通道的几率较小,这时隧道效应起主要作用;在填料用量少、但外加电压较高时,场致发射机理变得显著;而随着填料填充量的增加,粒子间距相应缩小,则形成链状导电通道的几率增大,这时导电通道机理的作用更为明显。2.2 结构型聚合物的导电机理结构性导电聚合物根据其导电机理的不同可分为自由电子的电子导电聚合物;离子导电聚合物;氧化还原型导电聚合物。(1)电子导电聚合物的导电机理及特点在电子导电聚合物的导电过程中,载流子是聚合物中的自由电子或空穴,导电过程中载流子在电场的作用下能够在聚合物内定向移动形成电流。电子导电聚合物的共同结构特征是分子内有大的线性共轭π电子体系,给自由电子提供了离域迁移条件。作为有机材料,聚合物是以分子形态存在的,其电子多为定域电子或具有有限离域能力的电子。π电子虽然具有离域能力,但它并不是自由电子。当有机化合物具有共轭结构时,π电子体系增大,电子的离域性增强,可移动范围增大。当共轭结构达到足够大时,化合物即可提供自由电子,具有了导电功能。纯净或未“掺杂”上述聚合物分子中各π健分子轨道之间还存在着一定的能级差。而在电场作用下,电子在聚合物内部迁移必须跨越这一能级,这一能级差的存在造成π电子还不能在共轭聚合中完全自由跨越移动。掺杂的目的都是为了在聚合物的空轨道中加入电子,或从占有的轨道中拉出电子,进而542003年第1期玻璃钢/复合材料
聚噻吩类导电聚合物的研究进展要点
1
聚噻吩类导电聚合物的研究进展
姓名：丁泽
班级：材化12-3
学号：1209020302
2 摘要
π-共轭聚合物被认为是很有发展前景的材料，因为它拥有独特的光电特性，可以被广泛的应用于太阳能电池（PSCs），电致变色器件，传感器，聚合物发光二极管（PLEDs）等各种领域。这些电活性与光活性聚合物通常是基于噻吩，吡咯，苯，芴或咔唑等芳环、芳杂环等单元的聚合物。在大量的电致变色材料中，噻吩类聚合物由于它们的高电子导电性和好的氧化还原特性，以及在可见与红外区域，快的响应时间，显著地稳定性和高的对比率而成为一类重要的电致变色共轭聚合物。更重要的是，通过聚合物链结构改动，噻吩类聚合物拥有容易的禁带可调性，可展示不同的电致变色特性。
关键词：π-共轭聚合物；电化学聚合；共聚；导电聚合物；
3 一、导电聚合物简介
1.1导电聚合物的分类
导电高分子材料包括结构型导电高分子材料和复合型导电高分子材料两大类型。
复合型导电高分子材料是将各种导电性物质以不同的方式和加工工艺（如分散聚合、层积复合、形成表面电膜等）填充到聚合物基体中而构成的。该类材料通常是填充高效导电粒子或导电纤维，较普及的是炭黑填充型和金属填充型。复合型导电高分子材料在技术上比结构型导电高分子材料具有更加成熟的优势。
结构型（又称作本征型）导电聚合物是指聚合物本身具有导电性或经掺杂处理后具有导电性的聚合物材料。这种高分子材料本身具有“固有”的导电性，由其结构提供载流子，一经掺杂，电导率可大幅度提高，甚至可达到金属的导电水平。如聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚苯硫醚、聚对苯撑等均属于结构型导电高分子材料（如图1-1）[1]。结构型导电聚合物是目前导电聚合物研究领域的重点。
4
图1-1 常见共轭聚合物
结构型导电聚合物根据其结构特征和导电机理的不同又可进一步分为：
1) 载流子为自由电子的电子导电聚合物；
2) 载流子为能在聚合物分子间迁移的正负离子的离子导电聚合物；
聚合物乳液共凝聚工艺研究进展
有机氟工业
Organo — Fluorine Industry・34・
2019年第
4期
¥****士*士士樂
专专论与综述 *
聚合物乳液共凝聚工艺研究进展
楚威威 王国良 郑高达 张石愚 左晓兵
（常熟理工学院化学与材料工程学院，江苏常熟
215500）
摘要:乳液共凝聚是目前聚合物改性的重要方法之一，介绍了共凝聚粒子的制备、影响因素、理论计算及其应用。着重
介绍了
Zeta电位、
pH、搅拌速率、凝聚剂和温度等因素对共凝聚粒子的影响。其中,粒子的表面电荷是控制聚合物胶乳共凝聚
过程最重要的因素；当两种粒子的
Zeta电位相反，且绝对值接近时,可大幅度提高共凝聚效率。
关键词:共凝聚；聚合物乳液;
Zeta电位;研究进展
0前言
共凝聚是聚合物乳液与无机粒子在有合适电解
质作凝聚剂或无凝聚剂情况下，通过调节pH
、温度
等条件，使乳液与无机粒子同时凝聚出来，制成功能
化的聚合物/无机粒子复合材料⑴O
K. Furusawa
等将聚苯烯（PS）
乳液与纳米无机
磁性材料进行共凝聚，可得内层是胶乳粒子、外层是
纳米磁粉的共凝聚粒子。K. Furusawa
等还采用聚
合物乳液共凝聚的方法制备了聚合物与二氧化硅
（Sio2）
粒子的复合材料［2-3］o目前,采用乳液共凝
聚对聚合物改性、制备聚合物基复合材料的相关研
究，已越来越引起研究者的兴趣，将具有广阔的发展
前景。
对共凝聚粒子的制备、影响因素、理论计算及应
用进行了综述，对主要共凝聚粒子的制备和影响因
素的研究工作进行介绍。
1共凝聚粒子的制备
1.1
橡胶共凝聚
机械共混法作为橡胶工业中最为广泛采用的共
混工艺，通常无法高效完成填料在橡胶中的良好分
散。相比之下，将橡胶乳液和填料悬浮液均匀混合,
然后添加凝聚剂以完成橡胶-填料的共凝聚，不仅
会减弱混炼过程中的粉尘，同时制备工艺简单,能显
著降低生产成本。使用的填充剂包括无机填充剂、 有机填充剂、树脂乳液和无机物胶体等，用量一般较
多，填充剂含量大约为30% ~70%