一种高分子聚合物导电微球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高分子聚合物导电微球，它是由下述重量份的原料组成的：吡咯110‑140、三氯化铁3‑4、环烷酸钡0.1‑0.2、钛酸四丁酯30‑40、硅烷偶联剂kh550 0.6‑1、烷基苯磺酸钠1‑2、二苯基咪唑啉0.3‑0.5、酸化乳液10‑12，本发明专利技术以三氯化铁为氧化剂聚合，得到氨基溶胶改性聚合物，然后将其与烃基丁二酸共混，通过酸与氨基的反应，实现了溶胶在聚合物间的分散相容性，从而提高了成品材料的导电和力学稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高分子聚合物导电微球及其制备方法
本专利技术属于导电材料领域，具体涉及一种高分子聚合物导电微球及其制备方法。
技术介绍
聚吡咯是常见黑色、不溶、不熔、导电的聚合物，聚吡咯通常通过吡咯单体氧化聚合得到，电化学阳极氧化吡咯也是制备聚吡咯的有效手段；聚吡咯可用于生物、离子检测、超电容及防静电材料及光电化学电池的修饰电极、蓄电池的电极材料。此外，还可以作为电磁屏蔽材料和气体分离膜材料，用于电解电容、电催化、导电聚合物复合材料等，应用范围很广，自从被发现以来一直受到人们的关注；然而导电聚吡咯材料的稳定性和力学性能差，为了改善和提高聚吡咯的性能，大量研究者将目光集中在聚吡咯与其他材料的复合上，近年来与碳纳米管等碳材料的复合广泛展开，研究结果表明与碳纳米管的复合能够大幅度的改善超级电容器的性能，然而碳纳米管有成本高、比电容低等缺点，因此如何提高聚吡咯的稳定性强度和力学性能是目前研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种高分子聚合物导电微球及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高分子聚合物导电微球，它是由下述重量份的原料组成的：吡咯110-140、三氯化铁3-4、环烷酸钡0.1-0.2、钛酸四丁酯30-40、硅烷偶联剂kh5500.6-1、烷基苯磺酸钠1-2、二苯基咪唑啉0.3-0.5、酸化乳液10-12。所述的酸化乳液的制备方法为：将20-30重量份的烃基丁二酸、0.1-0.4重量份的乙酸异丁酸蔗糖酯、100-110重量份的去离子水混合，磁力搅拌3-5分钟，即得。一种高分子聚合物导电微球的制备方法，包括以下步骤：(1)取三氯化铁，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取二苯基咪唑啉，加入到其重量5-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，保温搅拌20-30分钟，加入环烷酸钡，搅拌至常温，得醇溶液；(3)取钛酸四丁酯，与烷基苯磺酸钠混合，加入到混合料重量31-40倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述醇溶液混合，搅拌3-4小时，加入硅烷偶联剂kh550，升高温度为50-55℃，超声30-40分钟，加入吡咯，搅拌至常温，得改性单体溶液；(4)取上述改性单体溶液，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述三氯化铁水溶液，保温搅拌2-3小时，出料，蒸馏除去乙醇，得改性聚合物溶液；(5)取烃基丁二酸，加入到上述改性聚合物溶液中，升高温度为75-80℃，保温搅拌1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，送入烘箱中，在90-96℃下干燥完全，出料冷却，即得所述高分子聚合物导电微球。本专利技术的优点：本专利技术以钛酸四丁酯为前驱体，将水解后的溶胶采用氨基硅烷处理，之后与吡咯单体共混，以三氯化铁为氧化剂聚合，得到氨基溶胶改性聚合物，然后将其与烃基丁二酸共混，通过酸与氨基的反应，实现了溶胶在聚合物间的分散相容性，从而提高了成品材料的导电和力学稳定性。具体实施方式实施例1一种高分子聚合物导电微球，它是由下述重量份的原料组成的：吡咯110、三氯化铁3、环烷酸钡0.1、钛酸四丁酯30、硅烷偶联剂kh5500.6、烷基苯磺酸钠1、二苯基咪唑啉0.3、酸化乳液10。所述的酸化乳液的制备方法为：将20重量份的烃基丁二酸、0.1重量份的乙酸异丁酸蔗糖酯、100-重量份的去离子水混合，磁力搅拌3分钟，即得。一种高分子聚合物导电微球的制备方法，包括以下步骤：(1)取三氯化铁，加入到其重量20倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取二苯基咪唑啉，加入到其重量5倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60℃，保温搅拌20分钟，加入环烷酸钡，搅拌至常温，得醇溶液；(3)取钛酸四丁酯，与烷基苯磺酸钠混合，加入到混合料重量31倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述醇溶液混合，搅拌3小时，加入硅烷偶联剂kh550，升高温度为50℃，超声30分钟，加入吡咯，搅拌至常温，得改性单体溶液；(4)取上述改性单体溶液，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，加入上述三氯化铁水溶液，保温搅拌2小时，出料，蒸馏除去乙醇，得改性聚合物溶液；(5)取烃基丁二酸，加入到上述改性聚合物溶液中，升高温度为75℃，保温搅拌1小时，抽滤，将滤饼水洗，送入烘箱中，在90℃下干燥完全，出料冷却，即得所述高分子聚合物导电微球。实施例2一种高分子聚合物导电微球，它是由下述重量份的原料组成的：吡咯140、三氯化铁4、环烷酸钡0.2、钛酸四丁酯40、硅烷偶联剂kh5501、烷基苯磺酸钠2、二苯基咪唑啉0.5、酸化乳液12。所述的酸化乳液的制备方法为：将30重量份的烃基丁二酸、0.4重量份的乙酸异丁酸蔗糖酯、110重量份的去离子水混合，磁力搅拌5分钟，即得。一种高分子聚合物导电微球的制备方法，包括以下步骤：(1)取三氯化铁，加入到其重量30倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取二苯基咪唑啉，加入到其重量7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为65℃，保温30分钟，加入环烷酸钡，搅拌至常温，得醇溶液；(3)取钛酸四丁酯，与烷基苯磺酸钠混合，加入到混合料重量40倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述醇溶液混合，搅拌4小时，加入硅烷偶联剂kh550，升高温度为55℃，超声40分钟，加入吡咯，搅拌至常温，得改性单体溶液；(4)取上述改性单体溶液，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度70℃，加入上述三氯化铁水溶液，保温搅拌3小时，出料，蒸馏除去乙醇，得改性聚合物溶液；(5)取烃基丁二酸，加入到上述改性聚合物溶液中，升高温度为80℃，保温搅拌2小时，抽滤，将滤饼水洗，送入烘箱中，在96℃下干燥完全，出料冷却，即得所述高分子聚合物导电微球。性能测试：本专利技术的高分子聚合物导电微球进行充放电测试，在0.2A/g充放电条件下的比电容为215-235F/g；拉伸强度为115.5-120.1Mpa。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分子聚合物导电微球，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：吡咯110‑140、三氯化铁3‑4、环烷酸钡0.1‑0.2、钛酸四丁酯30‑40、硅烷偶联剂kh550 0.6‑1、烷基苯磺酸钠1‑2、二苯基咪唑啉0.3‑0.5、酸化乳液10‑12。

【技术特征摘要】
1.一种高分子聚合物导电微球，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：吡咯110-140、三氯化铁3-4、环烷酸钡0.1-0.2、钛酸四丁酯30-40、硅烷偶联剂kh5500.6-1、烷基苯磺酸钠1-2、二苯基咪唑啉0.3-0.5、酸化乳液10-12。2.根据权利要求1所述的一种高分子聚合物导电微球，其特征在于，所述的酸化乳液的制备方法为：将20-30重量份的烃基丁二酸、0.1-0.4重量份的乙酸异丁酸蔗糖酯、100-110重量份的去离子水混合，磁力搅拌3-5分钟，即得。3.一种如权利要求1所述高分子聚合物导电微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取三氯化铁，加入到其重量20-30倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取二苯基咪唑啉，加入到其重量5-7倍的无水乙醇中...

【专利技术属性】
技术研发人员：章麒，
申请(专利权)人：桐城市新瑞建筑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34