聚苯胺的合成方法主要包括化學氧化合成法和電化學合成法。化學氧化合成法通常在酸性介質中進行,使用水溶性引發劑使苯胺單體發生氧化聚合。具體步驟如下:
準備苯胺和鹽酸的混合水溶液,鹽酸濃度通常為1.0至1.5mol/l,苯胺濃度為0.2至0.5mol/l。
在攪拌下向反應器中加入氧化劑(如氯化亞鐵或硫酸亞鐵)和過氧化氫,控制濃度以達到聚合反應的條件。
鼓入空氣以促進苯胺的聚合反應,反應時間根據具體條件而定,通常為6至8小時。
反應完成後,用甩乾機將反應液甩乾,取得固相產物。
用少量水洗滌產物,再次甩乾,並在80℃下乾燥48小時,得到聚苯胺產品。
電化學合成法則採用電聚合的方法,通過陽極氧化使苯胺單體發生氧化偶聯聚合反應。具體步驟如下:
在苯胺的鹽酸水溶液中進行電解,通常在陽極表面上得到聚苯胺薄膜。
使用三電極系統,工作電極為氧化銦錫導電玻璃(ITO電極),輔助電極和參比電極分別為鉬絲電極和飽和甘汞電極。
除了上述方法,還有共聚法和共混法等合成聚苯胺的方法。共聚法是通過化學手段使各物質直接達到結合,共聚後聚合物鏈段得到重組。共混法則包括機械共混法和溶液共混法,後者可以製備具有良好導電性能和力學性能的材料。表面吸附聚合法則是先通過單體的聚合在本身不帶電的基體形成導電薄膜,製備需要的功能複合材料。