本發(fā)明涉及一種新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合導(dǎo)電材料的制備方法，屬于材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：在導(dǎo)電聚合物家族中,具有π共輒結(jié)構(gòu)的ppy與其它導(dǎo)電聚合物相比具有合成簡單、環(huán)境穩(wěn)定性好、電導(dǎo)率高等優(yōu)點,引起了人們的廣泛關(guān)注。目前,科研工作者已發(fā)現(xiàn)ppy在氣體傳感器、太陽能電池、超級電容器、二次電池、防腐涂料及光電器件等方面有誘人的應(yīng)用前景。但無論化學合成還是電化學合成的ppy其溶解性都很差,在水中及幾乎所有有機溶劑中都難以溶解,可加工性差,分散牲差,這些缺陷嚴重限制了ppy的大規(guī)模應(yīng)用。解決這一問題的一個有效的方法是將ppy與塑性聚合物復(fù)合。cairns等人通過在ps微球上沉積ppy的方法合成了ps/ppy復(fù)合粒子,并發(fā)現(xiàn)通過此方法制備的ppy在ps表面為不連續(xù)顆粒,粒徑大約在20~30nm。wang等人在pss表面成功聚合了ppy殼層,并發(fā)現(xiàn)磺化層的pss分子并沒有完全與ps共聚,部分pss分子貫穿于ppy殼層,使得所得復(fù)合材料的水分散性大幅提高。xu等人通過微乳液法合成了ps/ppy納米核殼復(fù)合材料,并發(fā)現(xiàn)利用可聚合表面活性劑配置微乳液體系所制備的ps/ppy復(fù)合材料的膠體穩(wěn)定性及電導(dǎo)率均優(yōu)于利用非聚合表面活性劑。jiang等人利用ppy/聚甲基丙稀酸甲酷(pmma)核殼復(fù)合粒子作為導(dǎo)電填料制備出了pmma透明薄膜,研究發(fā)現(xiàn)pmma殼層提高了復(fù)合導(dǎo)電填料與pmma基體的相容性,從而提高了ppy導(dǎo)電填料在pmma中的分散性。而我發(fā)明了一種新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料的制備方法，在傳統(tǒng)合成方法上做出了改進，并且引入稀有元素改善性質(zhì)，得到的ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料溶解性導(dǎo)電性都不錯。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合導(dǎo)電材料的制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料的制備方法。包括以下步驟：步驟1、首先對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑進行紅外處理2h;步驟2、然后將基酚聚氧乙烯醚乳化劑轉(zhuǎn)移到三口燒瓶里，同時加入去離子水，還有吡咯，在室溫下磁力攪拌反應(yīng)3h;步驟3、然后將雙氧水滴加到其中，以每分鐘20滴速度滴加，邊滴加邊磁力攪拌3h得到乳膠液;步驟4、滴加攪拌結(jié)束后，加入甲醇進行破乳，所得產(chǎn)物進行離心分離，去離子水洗滌；步驟5、離心，洗滌結(jié)束后，將所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到真空干燥箱里干燥12h至恒重，得到納米級ppy;步驟6、將制得的納米級ppy轉(zhuǎn)移到三口燒瓶里，然后加入mma,以及去離子水，然后進行超聲波處理2h;步驟7、然后再加入硝酸鈰，升溫到50℃，同時開啟磁力攪拌油浴反應(yīng)4h;步驟8、然后轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯的反應(yīng)釜里，進行水熱合成，放到鼓風干燥箱里在150℃，0.2kpa下反應(yīng)8h;步驟9、反應(yīng)結(jié)束后，對產(chǎn)物進行去離子水洗滌，然后在離心機離心分離，然后在轉(zhuǎn)移到真空干燥箱里120℃干燥至恒重大概12h，最終得到新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料。有益效果:本發(fā)明一種新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合導(dǎo)電材料的制備方法，該方法操作簡單，原料相對容易獲取，通過不同原料的選擇用量的配比協(xié)同作用進一步增強活性基團的生成，在制備過程中過程采用加入乳化劑，進行微乳法合成ppy，還有利于得到納米級產(chǎn)物，最后在用聚四氟乙烯反應(yīng)釜進行水熱合成有利于產(chǎn)物的形成，也有利于提高導(dǎo)電性能以及其分散性。其中實施例1制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比20:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2g,硝酸鈰0.3g,吡咯1.2g,雙氧水8g,去離子水200ml,mma1.8g,甲醇120ml。以及實施例2制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比45:8的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑4.5g,硝酸鈰0.8g,其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。這兩個實施例制得的新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料其電導(dǎo)率，水中分散性最好。具體實施方式實施例1制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比20:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2g,硝酸鈰0.3g,吡咯1.2g,雙氧水8g,去離子水200ml,mma1.8g,甲醇120ml步驟1、首先對2g芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑進行紅外處理2h;步驟2、然后將基酚聚氧乙烯醚乳化劑轉(zhuǎn)移到三口燒瓶里，同時加入100ml去離子水，還有1.2g吡咯，在室溫下磁力攪拌反應(yīng)3h;步驟3、然后將8g雙氧水滴加到其中，以每分鐘20滴速度滴加，邊滴加邊磁力攪拌3h得到乳膠液;步驟4、滴加攪拌結(jié)束后，加入120ml甲醇進行破乳，所得產(chǎn)物進行離心分離，去離子水洗滌；步驟5、離心，洗滌結(jié)束后，將所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到真空干燥箱里干燥12h至恒重，得到納米級ppy;步驟6、將制得的納米級ppy轉(zhuǎn)移到三口燒瓶里，然后加入1.2gmma,以及100ml去離子水，然后進行超聲波處理2h;步驟7、然后再加入0.3g硝酸鈰，升溫到50℃，同時開啟磁力攪拌油浴反應(yīng)4h;步驟8、然后轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯的反應(yīng)釜里，進行水熱合成，放到鼓風干燥箱里在150℃，0.2kpa下反應(yīng)8h;步驟9、反應(yīng)結(jié)束后，對產(chǎn)物進行去離子水洗滌，然后在離心機離心分離，然后在轉(zhuǎn)移到真空干燥箱里120℃干燥至恒重大概12h，最終得到新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料。實施例2制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比45:8的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑4.5g,硝酸鈰0.8g,其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。實施例3制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比21:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2.1g,硝酸鈰0.3g,其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。實施例4制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比22:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2.2g,硝酸鈰0.3g，操作步驟跟實施例1一樣。實施例5制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比23:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2.3g,硝酸鈰0.3g,其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。實施例6制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比24:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2.4g,硝酸鈰0.3g,其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。實施例7制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比25:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2.5g,硝酸鈰0.3g,其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。實施例8制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比26:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2.6g,硝酸鈰0.3g,其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。實施例9制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比27:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2.7g,硝酸鈰0.3g,其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。實施例10制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比19:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑19g,硝酸鈰0.3g,其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。實施例11制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比18:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑1.8g,硝酸鈰0.3g,其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。實施例12制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比17:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑1.7g,硝酸鈰0.3g,其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。對照例1制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比20:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2g,硝酸鈰0.3g,不進行超聲波處理，其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。對照例2制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比20:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2g,硝酸鈰0.3g,不進行磁力攪拌，而是機械攪拌，其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。對照例3制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比20:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2g,硝酸鈰0.3g,加入硝酸鈰不進行升溫至50℃，而是繼續(xù)室溫反應(yīng)，其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。對照例4制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比20:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2g,硝酸鈰0.3g,水熱合成時不在150℃，0.2kpa下進行，而是在200℃，0.2kpa下進行，其他原料用量，操作步驟跟實施例1一樣。實施例5制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比20:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2g,硝酸鈰0.3g,吡咯1.2g,雙氧水8g,去離子水200ml,mma1.8g,甲醇120ml步驟1、首先對2g芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑進行紅外處理2h;步驟2、然后將基酚聚氧乙烯醚乳化劑轉(zhuǎn)移到三口燒瓶里，同時加入100ml去離子水，還有1.2g吡咯，在室溫下磁力攪拌反應(yīng)3h;步驟3、然后將8g雙氧水滴加到其中，以每分鐘20滴速度滴加，邊滴加邊磁力攪拌3h得到乳膠液;步驟4、滴加攪拌結(jié)束后，加入120ml甲醇進行破乳，所得產(chǎn)物進行離心分離，去離子水洗滌；步驟5、離心，洗滌結(jié)束后，將所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到真空干燥箱里干燥12h至恒重，得到納米級ppy;步驟6、將制得的納米級ppy轉(zhuǎn)移到三口燒瓶里，然后加入1.2gmma,以及100ml去離子水，然后進行超聲波處理2h;步驟8、然后轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯的反應(yīng)釜里，進行水熱合成，放到鼓風干燥箱里在150℃，0.2kpa下反應(yīng)8h;步驟9、反應(yīng)結(jié)束后，對產(chǎn)物進行去離子水洗滌，然后在離心機離心分離，然后在轉(zhuǎn)移到真空干燥箱里120℃干燥至恒重大概12h，最終得到ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料。對照組61制取對芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑，硝酸鈰質(zhì)量比20:3的樣。芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑2g,硝酸鈰0.3g,吡咯1.2g,雙氧水8g,去離子水200ml,mma1.8g,甲醇120ml步驟1、首先對2g芐基酚聚氧乙烯醚乳化劑進行紅外處理2h;步驟2、然后將基酚聚氧乙烯醚乳化劑轉(zhuǎn)移到三口燒瓶里，同時加入100ml去離子水，還有1.2g吡咯，在室溫下磁力攪拌反應(yīng)3h;步驟3、然后將8g雙氧水滴加到其中，以每分鐘20滴速度滴加，邊滴加邊磁力攪拌3h得到乳膠液;步驟4、滴加攪拌結(jié)束后，加入120ml甲醇進行破乳，所得產(chǎn)物進行離心分離，去離子水洗滌；步驟5、離心，洗滌結(jié)束后，將所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到真空干燥箱里干燥12h至恒重，得到納米級ppy;步驟6、將制得的納米級ppy轉(zhuǎn)移到三口燒瓶里，然后加入1.2gmma,以及100ml去離子水，然后進行超聲波處理2h;步驟7、然后再加入0.3g硝酸鈰，升溫到50℃，同時開啟磁力攪拌油浴反應(yīng)4h;步驟8、然后放到鼓風干燥箱里在150℃，0.2kpa下反應(yīng)8h;步驟9、反應(yīng)結(jié)束后，對產(chǎn)物進行去離子水洗滌，然后在離心機離心分離，然后在轉(zhuǎn)移到真空干燥箱里120℃干燥至恒重大概12h，最終得到新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料。試驗方法：本發(fā)明采用廣州市昆德科技有限公司生產(chǎn)的kdy-1型四探針電阻率/方阻測試儀測試合成的新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料，同時觀察其水中溶解性。表一新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料電導(dǎo)率，水中分散性測試結(jié)果組別電導(dǎo)率（s/cm）水中分散性實施例10.3389分散效果不錯實施例20.3295分散效果不錯實施例30.1756分散效果一般實施例40.1749分散效果一般實施例50.1868分散效果一般實施例60.1839分散效果一般實施例70.1842分散效果一般實施例80.1892分散效果一般實施例90.1731分散效果一般實施例100.1757分散效果一般實施例110.1890分散效果一般實施例120.1862分散效果一般對照例10.1396分散效果一般對照例20.1324分散效果一般對照例30.1398分散效果一般對照例40.1257分散效果一般對照例50.1273分散效果一般對照例60.1425分散效果一般實驗結(jié)果表明：可以發(fā)現(xiàn)實施例1,2工藝制得的新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料電導(dǎo)率，水中分散性最好，說明這兩種工藝在原料的配比，工藝的操作協(xié)同作用最好。對比實施例1，對比例1,2,3,4可以發(fā)現(xiàn)不進行超聲波預(yù)處理,不進行磁力攪拌，加入硝酸鈰不進行升溫至50℃，而是繼續(xù)室溫反應(yīng)，水熱合成時不在150℃，0.2kpa下進行，而是在200℃，0.2kpa下進行制得的新型ce-ppy/pmma納米核殼復(fù)合材料電導(dǎo)率，水中分散性效果不好。對照組6可以看出，發(fā)現(xiàn)在用聚四氟乙烯反應(yīng)釜進行水熱合成有利于產(chǎn)物的形成，能夠大幅度提高導(dǎo)電性能以及其分散性。當前第1頁12