[发明专利]一种螺旋结构聚苯胺的制备方法及螺旋结构聚苯胺和用途

权利要求书

1.一种螺旋结构聚苯胺的制备方法，其特征是，所述的制备方法包括以下步骤：

a）配制表面活性剂乳液：将表面活性剂溶于去离子水中，充分搅拌得到摩尔浓度为0.4~0.75mol/L的表面活性剂乳液；

所述的表面活性剂选自烷基苯磺酸、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸、烷基磺酸盐、烷基硫酸、烷基硫酸盐中的一种或几种；其中，所述的烷基的碳原子的数目为6~18；

b）配制苯胺溶液：将苯胺溶于有机溶剂中，充分搅拌得到摩尔浓度为0.8~10mol/L的苯胺溶液；

所述的有机溶剂选自苯、甲苯、乙苯、丙苯、二甲苯、二乙苯、均三甲苯、氯苯、溴苯、二氯苯、二溴苯、硝基苯、二硝基苯中的一种或几种；

c）在持续搅拌下，将步骤b）得到的苯胺溶液加入到步骤a）得到的表面活性剂乳液中，然后再加入短链脂肪醇得到反应体系，其中：在每升反应体系中，表面活性剂与苯胺的摩尔比为1:0.5~1:5，短链脂肪醇的摩尔浓度为0.4~1.2mol/L；持续搅拌，得到含有囊泡软模板的反应体系；

d）配制氧化剂溶液：将氧化剂溶于去离子水中，得到摩尔浓度为0.2~3mol/L的氧化剂溶液；

e）在持续搅拌下，将步骤d）得到的氧化剂溶液加入到步骤c）得到的含有囊泡软模板的反应体系中，其中氧化剂与步骤b）中的苯胺的摩尔比为1:0.5~1:5；继续搅拌，得到含有螺旋结构聚苯胺的墨绿色混合液；

f）在步骤e）得到的含有螺旋结构聚苯胺的墨绿色混合液中加入短链脂肪醇进行洗涤过滤，然后将所得滤饼加入到去离子水中进行洗涤，过滤后进行干燥，得到螺旋结构聚苯胺。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的囊泡软模板是由一层套一层的层数为1~10层的囊泡构成；所述的囊泡软模板的尺寸大小为100~300nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤c）所述的在每升反应体系中的表面活性剂与苯胺的摩尔比为1:0.5~1:2，短链脂肪醇的摩尔浓度为0.6~1mol/L。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征是：所述的短链脂肪醇选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、正戊醇、正己醇中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤e）所述的继续搅拌时的温度为0~60℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的烷基苯磺酸选自六烷基苯磺酸、十烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、十四烷基苯磺酸、十六烷基苯磺酸、十八烷基苯磺酸中的一种或几种；

所述的烷基苯磺酸盐选自六烷基苯磺酸盐、十烷基苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、十四烷基苯磺酸盐、十六烷基苯磺酸盐、十八烷基苯磺酸盐中的一种或几种；

所述的烷基磺酸选自十烷基磺酸、十一烷基磺酸、十二烷基磺酸、十三烷基磺酸、十四烷基磺酸、十五烷基磺酸、十六烷基磺酸中的一种或几种；

所述的烷基磺酸盐选自十烷基磺酸盐、十一烷基磺酸盐、十二烷基磺酸盐、十三烷基磺酸盐、十四烷基磺酸盐、十五烷基磺酸盐、十六烷基磺酸盐中的一种或几种；

所述的烷基硫酸选自十烷基硫酸、十一烷基硫酸、十二烷基硫酸、十三烷基硫酸、十四烷基硫酸、十六烷基硫酸、十八烷基硫酸中的一种或几种；

所述的烷基硫酸盐选自十烷基硫酸盐、十一烷基硫酸盐、十二烷基硫酸盐、十三烷基硫酸盐、十四烷基硫酸盐、十六烷基硫酸盐、十八烷基硫酸盐中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的氧化剂选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、碘酸钾、溴酸钾、氯酸钾、三氯化铁、过氧化氢中的一种或几种。

8.一种由权利要求1~7任意一项所述的螺旋结构聚苯胺的制备方法得到的螺旋结构聚苯胺，其特征是：所述的螺旋结构聚苯胺是由一根以上的聚苯胺纳米纤维缠绕而成的，所述的螺旋结构是左旋结构与右旋结构相互缠绕的复合结构、左旋结构或右旋结构；所述的螺旋结构的直径为100~300nm，长度为0.5~5μm，螺距为40~100nm。

9.根据权利要求8所述的螺旋结构聚苯胺，其特征是：所述的聚苯胺纳米纤维的直径为40~100nm，长度为1~10μm。

10.一种根据权利要求9所述的螺旋结构聚苯胺的用途，其特征是：所述的螺旋结构聚苯胺用于制备抗静电材料、吸波材料和电极材料使用。