氟化聚苯胺的合成及性能

于庆杰，许建明

(华侨大学化工学院，厦门 361021)

聚苯胺(PANI)以其具有多样结构、独特的掺杂机制、优越的环境稳定性、原料的价廉易得和制备过程简单等优点倍受研究者关注［1－3］，在电极、电磁屏蔽材料、防腐涂层、电致变色材料等方面具有广阔的应用前景［4－5］。然而，PANI链上存在苯环，链间氢键相互作用以及电荷离域效应导致聚合物链刚性不溶，严重妨碍了其在各个领域的应用［6］。

氟化聚苯胺(PFANI)由于在苯环上引入了强吸电子取代基，聚合物链的共轭长度变短，其溶解性较聚苯胺有大幅度提高，从而显著改善了聚苯胺难以溶熔、加工的缺点［7－12］。更重要的是，由于氟原子半径小、电负性强、C－F键能大以及含氟聚合物主链连接的氟原子沿着锯齿状碳碳键作螺旋状分布的特征，使得聚合物主链受到严密的屏蔽而免受外界因素的直接作用，从而提高了含氟聚合物的耐候性、抗氧化性、耐腐蚀性、耐水性、耐油性及耐磨性。

本文采用苯胺(ANI)和3－氟苯胺(FANI)为聚合单体，十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂，过硫酸铵(APS)为氧化剂，通过半连续乳液聚合合成聚苯胺和氟化聚苯胺，并对PANI和PFANI聚合物表面形态和润湿性进行了分析。

1 实验部分

1.1 氟化聚苯胺制备

3 － 氟苯胺(FANI，AR)、过硫酸铵(APS，AR)、十二烷基硫酸铵(SDS，ACS)、苯胺(ANI，AR)和盐酸均购买于阿拉丁试剂公司。实验用水均为去离子水。

将一定量的乳化剂SDS和氧化剂APS加入到一定量的0.1M HCl溶液反应介质中，搅拌1 h左右，配制成乳化剂与氧化剂的混合溶液。取一定量的3－氟苯胺单体配成相应的酸性水溶液，将其滴加到上述混合溶液中，滴加时间约为1 h，滴加过程中保持反应温度为0～5℃。……