聚胺的合成方法

聚胺的合成方法很多，但常用的合成方法有兩大類：化學(xué)合成和電化學(xué)合成。

(1) 化學(xué)合成法 化學(xué)合成法是利用氧化劑作為引發(fā)劑在酸性介質(zhì)中使胺單體發(fā)生氧化聚合，具體實(shí)施方法有如下幾種。

① 化學(xué)氧化聚合法 聚胺的化學(xué)氧化聚合法，是在酸性條件下用氧化劑使胺單體氧化聚合。質(zhì)子酸是影響胺氧化聚合的重要因素，它主要起兩方面的作用：提供反應(yīng)介質(zhì)所需要的pH值和以摻雜劑的形式進(jìn)入聚胺骨架賦予其一定的導(dǎo)電性。聚合同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)摻雜，聚合和摻雜同時(shí)完成。常用的氧化劑有：過(guò)氧化氫、重鉻酸鹽、過(guò)鹽等。其合成反應(yīng)主要受質(zhì)子酸的種類及濃度，氧化劑的種類及濃度，單體濃度和反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素的影響。化學(xué)氧化聚合法優(yōu)點(diǎn)在于能大量生產(chǎn)聚胺，設(shè)備投資少，工藝簡(jiǎn)單，適合于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，是目前常用的合成方法。

② 乳液聚合法 乳液聚合法是將引發(fā)劑加入含有胺及其衍生物的酸性乳液體系內(nèi)的方法。乳液聚合法具有以下優(yōu)點(diǎn)：采用環(huán)境友好且成本低廉的水作為熱載體，產(chǎn)物無(wú)需沉淀分離以除去溶劑；合成的聚胺分子量和溶解性都較高；如采用大分子磺酸為表面活性劑，則可一步完成摻雜提高導(dǎo)電聚胺電導(dǎo)率；可將聚胺制成直接使用的乳狀液，后續(xù)加工過(guò)程不必再使用昂貴或有毒的有機(jī)溶劑，簡(jiǎn)化了工藝，降低了成本，還可以克服傳統(tǒng)方法合成聚胺不溶不熔的缺點(diǎn)。

③ 微乳液聚合法 微乳液聚合法是在乳液法基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。聚合體系由水、胺、表面活性劑、助表面活性劑組成。微乳液分散相液滴尺寸(10~100nm)小于普通乳液(10~200nm)，非常有利于合成納米級(jí)聚胺。納米聚胺微粒不僅可能解決其難于加工成型的缺陷，且能集聚合物導(dǎo)電性和納米微粒獨(dú)特理化性質(zhì)于一體，因此自1997年首次報(bào)道利用此法合成了小粒徑為5nm的聚胺微粒以來(lái)，微乳液法己經(jīng)成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前常規(guī)O/W型微乳液用于合成聚胺納米微粒常用表面活性劑有DBSA、十二烷基磺酸鈉等，粒徑約為10~40nm。反相微乳液法(W/O)用于制備聚胺納米微?？色@得更小的粒徑(<10nm)，且粒徑分布更均勻。這是由于在反相微乳液水核內(nèi)溶解的胺單體較之常規(guī)微乳液油核內(nèi)的較少造成的。

④ 分散聚合法 胺分散聚合體系一般是由胺單體、水、分散劑、穩(wěn)定劑和引發(fā)劑組成。反應(yīng)前介質(zhì)為均相體系，但所生成聚胺不溶于介質(zhì)，當(dāng)其達(dá)到臨界鏈長(zhǎng)后從介質(zhì)中沉析出來(lái)，借助于穩(wěn)定劑懸浮于介質(zhì)中，形成類似于聚合物乳液的穩(wěn)定分散體系。該法目前用于聚胺合成研究遠(yuǎn)不及上述三種實(shí)施方法

成熟，研究較少。

(2) 電化學(xué)合成法 聚胺的電化學(xué)聚合法主要有：恒電位法、恒電流法、動(dòng)電位掃描法以及脈沖極化法。一般都是An在酸性溶液中，在陽(yáng)極上進(jìn)行聚合。電化學(xué)合成法制備聚胺是在含An的電解質(zhì)溶液中，使An在陽(yáng)極上發(fā)生氧化聚合反應(yīng)，生成粘附于電極表面的聚胺薄膜或是沉積在電極表面的聚胺粉末。Diaz等人用電化學(xué)方法制備了聚胺薄膜。

目前主要采用電化學(xué)方法制備PANI電致變色膜，但是，采用電化學(xué)方法制備PANI電致變色膜時(shí)存在如下幾點(diǎn)缺陷：不能大規(guī)模制備電致變色膜；PANI膜的力學(xué)性能較差；PANI膜與導(dǎo)電玻璃基底粘結(jié)性差。

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