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利用化学氧化聚合方法在盐酸介质中制备了一系列吡咯(PY)和邻乙基苯胺(EA)
的共聚物,通过开路电位技术和温度跟踪技术研究聚合反应过程,反应溶液体系的电位
与温度以及聚合产率与吡咯投入量的密切相关。以进一步提高共聚物的溶解性为目的,
对PY/EA共聚物首次进行了亚硝基化处理。利用激光粒度分析、傅立叶变换红外光谱、
紫外-可见光谱、凝胶色谱、溶液浇铸、热重分析等方法表征了PY/EA共聚物及其亚硝
基化共聚物微粒直径及其分布、分子结构、分子量、成膜性能和热性能的变化规律。
结果表明,PY和EA的氧化聚合反应是放热反应,所得聚合物是由两种单体组成的
真正的共聚物,而不是两种均聚物的混合物。并且聚合反应的速度以及共聚物的分子量
都随着吡咯投量的增加而加大。特别当PY/EA的投料摩尔比为30/70时聚合产率达到最
小值。反应原液中聚合物微粒的粒径则随着聚合反应时间及掺杂反应时间的延长而减
少。共聚物的分子量在吡咯投量为5mol%处出现了极小值。
相比于完全不溶解的聚吡咯,PY/EA共聚物在溶解度参数为23~27 J1/2/cm3/2、介电常
数大于12、极性为6.4~7.4的有机溶剂中表现出好得多的溶解性。而且共聚物的溶解度
随着邻乙基苯胺投料量的增加而加大。亚硝基化处理能进一步改善共聚物在高极性溶剂
中的溶解性。
吡咯投量少于30mol%的PY/EA共聚物显示了较好的成膜性能,并由此制得了面积
为6×6 cm2的光亮的薄膜。增加邻乙基苯胺的含量或者进行亚硝基化处理都可以增进共
聚物的成膜性以及薄膜的亮泽度、光滑度和柔韧性。共聚物热分解的起始温度、最大分
解速率和残焦率均随着吡咯含量的增加而减小,而在PY投量为30mol%时出现最大热分
解温度。
关键词:聚吡咯;吡咯共聚物;聚邻乙基苯胺;化学氧化聚合;亚硝基化;颗粒;热稳定性;溶解性;成膜性