聚鄰-間甲苯胺-苯胺-鋇鐵氧體復合物的制備及電磁性能研究.pdf

1、有機-無機復合材料因其兼具有機聚合物和無機材料的優(yōu)良特性，并且可以在力學、光學、電學和磁學等方面賦予材料許多優(yōu)異的特性，已成為當今高分子化學、物理化學、有機化學和材料科學等多學科交叉的前沿領域。苯胺衍生物(鄰甲苯胺，問甲苯胺等)由于合成容易、化學性能穩(wěn)定及導電率可調(diào)等特點，成為有機-無機復合材料領域的硎：究熱點之一。更為有趣的是聚合物包覆鐵氧體顆?？梢詼p弱磁性粒子的團聚，調(diào)控材料的電磁性能。磁鉛石型鐵氧體具有較大的磁晶各向異性，高的居里

2、溫度，相對較大的磁化強度和好的化學穩(wěn)定性等特性，將其與導電聚合物復合，可以作為一種優(yōu)良的吸收和屏蔽電磁波的候選材料。基于該選題，本論文的主要工作如下： 在水溶液中以鹽酸為摻雜劑，過硫酸銨為氧化劑，通過原位溶液聚合反應制備了聚鄰甲苯胺和聚間甲苯胺、具有導電和磁性質(zhì)的聚鄰甲苯胺.鋇鐵氧體復合物和聚間甲苯胺.鋇鐵氧體復合物、聚鄰甲苯胺.苯胺.鋇鐵氧體復合物和聚間甲苯胺-苯胺-鋇鐵氧體復合物。 利用紅外光譜(FT-IR)、紫外-

3、可見光譜(UV-Vis)和X-射線衍射(XRD)表征樣品的結構；用透射電子顯微鏡(TEM)和掃描電子顯微鏡(SEM)觀測樣品的粒徑和微觀形貌；用熱分析儀(TG-DTA)測試樣品的熱穩(wěn)定性能。XRD分析揭示了復合物是由導電聚合物和鐵氧體粒予組成的復合體系，鐵氧體的引入對導電聚合物共軛鏈的連續(xù)性有一定的影響；光譜分析證實了復合物的生成，揭示了聚合物分子鏈與鐵氧體粒子之間存在一定的鍵合作用；TEM和SEM表明復合物中聚合物鏈能較好地包覆鐵氧體

4、粒子，形成了較明顯的核殼結構；TG-DTA表明鐵氧體粒子的引入提高了復合物的熱穩(wěn)定性能。 采用四探針電導率儀測定了復合物的室溫電導率；振動樣品磁強計測定了復合物在外加磁場的室溫磁化曲線。結果表明：鐵氧體粒子的引入影響了導電聚合物的結晶性能和摻雜程度，導致了聚合物分子鏈的連續(xù)性以及共軛程度的降低；由于非磁性的導電聚合物的貢獻，復合物在外加磁場下的磁化強度明顯低于純鐵氧體，且隨著聚合物含量的增大而減?。辉诰酆线^程中，聚合物分子鏈吸附

5、在鐵氧體粒子的表面和品粒邊界上.對鐵氧體粒子產(chǎn)生的包覆作用影響了鐵氧體粒子的磁晶各向異性和復合物表而各向異性能，導致復合物的矯頑力略有減小。 此外，還用材料/阻抗分析儀在1 GHz～3GHz范圍內(nèi)測定了復合物的微波電磁參數(shù)(復磁導率和復介電常數(shù))。結果表明：復合物磁導率實部(u')和虛部(u")的減小主要跟鐵氧體的體積分數(shù)有關。而介電常數(shù)實部(ε')和虛部(ε")與聚合物的種類和組成有關，同時研究了反應溫度對復合物的介電常數(shù)和磁