Abstract

Aniline was doped by a novel binary dopant agent, sulfonic acid-surfactant. Naphthalene disulfonic acid (NDSA) and an anionic surfactant (sodium dodecyl sulfate, SDS) were used to form the binary dopant agent; synthesis of the doped PANI was accomplished by using ammonium peroxydisulfate (APS) as the oxidant via a hybrid microemulsion polymerization at various temperatures (–10, 0, 20, and 40 °C). The synthesized polyaniline (PANI-NDSA-SDS) salts were characterized by Fourier transform infrared, UV-visible and Raman spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM), the electrical properties were determined using a four-point probe method, and the mechanical properties of the fabric samples were also studied. The PANI-NDSA-SDS salts showed a semi-crystalline structure with nanostructure morphology. Among the four polyaniline salts, the PANI-NDSA-SDS prepared at 20 °C showed higher values of conductivity and polymerization yield. In this study, this polyaniline salt was used as coating materials for preparation of conductive Nylon fabrics. As a result, the tensile strength increased by 15%, from 27.21 to 31.42 MPa. Higher electrical performance was obtained for the Nylon/polyaniline composites, 128–724 ohm/square; thus, for electromagnetic shielding applications, the conducting polyaniline coated Nylon fabrics can be used as a shield material for the control of electromagnetic interference at 9.45 GHz, the frequency of the instrument used for the measurements. The conducting fabrics showed an electromagnetic interference value between 20.09 and 34.44 dB.

摘要

苯胺掺杂了一种新型的二元掺杂剂，磺酸表面活性剂。萘二磺酸（NDSA）和阴离子表面活性剂（十二烷基硫酸钠，SDS）用于形成二元掺杂剂；通过使用过二硫酸铵 (APS) 作为氧化剂，在不同温度（–10、0、20 和 40 °C）下通过混合微乳液聚合来合成掺杂的 PANI。合成的聚苯胺 (PANI-NDSA-SDS) 盐通过傅里叶变换红外光谱、紫外可见光谱和拉曼光谱、X 射线衍射、扫描电子显微镜 (SEM) 进行表征，使用四点探针法测定电学性质，并对织物样品的力学性能进行了研究。PANI-NDSA-SDS 盐显示出具有纳米结构形态的半结晶结构。在四种聚苯胺盐中，在 20 °C 下制备的 PANI-NDSA-SDS 显示出更高的电导率和聚合产率。在这项研究中，这种聚苯胺盐被用作制备导电尼龙织物的涂层材料。结果，拉伸强度提高了 15%，从 27.21 MPa 增加到 31.42 MPa。尼龙/聚苯胺复合材料获得了更高的电气性能，128–724 ohm/square；因此，对于电磁屏蔽应用，导电聚苯胺涂层尼龙织物可用作屏蔽材料，用于控制 9.45 GHz（用于测量的仪器频率）的电磁干扰。导电织物的电磁干扰值介于 20.09 和 34.44 dB 之间。在 20 °C 下制备的 PANI-NDSA-SDS 显示出更高的电导率和聚合产率。在这项研究中，这种聚苯胺盐被用作制备导电尼龙织物的涂层材料。结果，拉伸强度提高了 15%，从 27.21 MPa 增加到 31.42 MPa。尼龙/聚苯胺复合材料获得了更高的电气性能，128–724 ohm/square；因此，对于电磁屏蔽应用，导电聚苯胺涂层尼龙织物可用作屏蔽材料，用于控制 9.45 GHz（用于测量的仪器频率）的电磁干扰。导电织物的电磁干扰值介于 20.09 和 34.44 dB 之间。在 20 °C 下制备的 PANI-NDSA-SDS 显示出更高的电导率和聚合产率。在这项研究中，这种聚苯胺盐被用作制备导电尼龙织物的涂层材料。结果，拉伸强度提高了 15%，从 27.21 MPa 增加到 31.42 MPa。尼龙/聚苯胺复合材料获得了更高的电气性能，128–724 ohm/square；因此，对于电磁屏蔽应用，导电聚苯胺涂层尼龙织物可用作屏蔽材料，用于控制 9.45 GHz（用于测量的仪器频率）的电磁干扰。导电织物的电磁干扰值介于 20.09 和 34.44 dB 之间。结果，拉伸强度提高了 15%，从 27.21 MPa 增加到 31.42 MPa。尼龙/聚苯胺复合材料获得了更高的电气性能，128–724 ohm/square；因此，对于电磁屏蔽应用，导电聚苯胺涂层尼龙织物可用作屏蔽材料，用于控制 9.45 GHz（用于测量的仪器频率）的电磁干扰。导电织物的电磁干扰值介于 20.09 和 34.44 dB 之间。结果，拉伸强度提高了 15%，从 27.21 MPa 增加到 31.42 MPa。尼龙/聚苯胺复合材料获得了更高的电气性能，128–724 ohm/square；因此，对于电磁屏蔽应用，导电聚苯胺涂层尼龙织物可用作屏蔽材料，用于控制 9.45 GHz（用于测量的仪器频率）的电磁干扰。导电织物的电磁干扰值介于 20.09 和 34.44 dB 之间。导电聚苯胺涂层尼龙织物可用作屏蔽材料，用于控制 9.45 GHz 的电磁干扰，这是用于测量的仪器频率。导电织物的电磁干扰值介于 20.09 和 34.44 dB 之间。导电聚苯胺涂层尼龙织物可用作屏蔽材料，用于控制 9.45 GHz 的电磁干扰，这是用于测量的仪器频率。导电织物的电磁干扰值介于 20.09 和 34.44 dB 之间。