水性磺酸型聚氨酯/聚吡咯导电材料的制备、微观结构及成膜机理

以2,4-二氨基苯磺酸钠为亲水扩链剂，通过预聚体法合成了水性磺酸盐型聚氨酯分散液（SWPU）。并在FeCl3氧化剂的作用下，采用原位化学氧化聚合法制备了系列不同聚吡咯（PPy）质量浓度的水性聚氨酯/聚吡咯（SWPU/PPy）分散液，并通过溶液浇铸法制得系列复合导电薄膜。随着PPy的引入， SWPU分子与PPy分子间发生反应， SWPU/PPy的高温热稳定性亦得到提高。随着吡咯质量浓度的增加，SWPU/PPy乳胶粒的粒径增加。经适量PPy改性后，PPy可在SWPU胶束内部和表面均匀分布，形成大小均匀的纳米复合粒子；SWPU/PPy复合膜表面粗糙度下降，SWPU与PPy间具有较好的相容性。但当PPy质量浓度高于15%的时，开始呈现一定的颗粒形貌，且薄膜表面粗糙度随着PPy浓度的增加明显增加；当PPy质量浓度高于30%时，胶膜表面颗粒形貌明显，胶膜表面主要由PPy组成。复合薄膜的渗透阈值介于质量浓度为1.5%～2%，当Py质量浓度为30%时，电导率高达1S/cm