聚苯胺项目建议书.doc

聚苯胺项目1.聚苯胺简介1.1物化性质聚苯胺（PAN I）是一种高分子合成材料,俗称导电塑料。规整的聚苯胺是一种头-尾连接的线形高分子。聚苯胺由含有“苯-苯”连续的还原单元和含有“苯-醌”交替的氧化单元构成。其大分子链的重复结构单元的通式为:y 代表PANI 的氧化程度, 不同的y 值对应于不同的结构、组分、颜色和电导率,当y = 1 时, 为完全还原的全苯式结构; 当y = 0 时, 为完全氧化态的结构, 当y = 0. 5时, 为苯醌比是31 的半氧化半还原结构，y 值大小受聚合时氧化剂种类、浓度等条件影响。完全还原态和完全氧化态都是绝缘体，中间氧化态(y= 0.5) 也是绝缘体, 但经过质子酸掺杂后可以变成导体。与中间氧化态不同, 完全还原态和完全氧化态不能经质子酸掺杂变成导体, 因而没有什么实际意义。一般讲到聚苯胺时指的都是中间态。根据其物化性质的不同，可将聚苯胺分为三大类：本征态聚苯胺、导电聚苯胺及可溶性聚苯胺。由于聚苯胺的特殊结构，使得聚苯胺具有导电性、氧化还原可逆性和电致变色性及非线性光学性质。1.2应用领域聚苯胺是一类特种功能材料，具有塑料的低密度，又具有金属的导电性和塑料的可加工性，还具备金属和塑料所欠缺的化学和电化学性能，在国防工业上可用作隐身材料、防腐材料，民用上可用作金属防腐蚀材料、抗静电材料、电子化学品等。利用导电聚苯胺的导电性, 可作为导电材料及导电复合材料; 其独特的氧化还原特性, 在电极材料、电化学和催化活性材料、贵金属的回收、金属防腐材料、船舶防污涂料及电致变色器件等方面有十分重要的潜在的应用。导电聚苯胺的光、电、磁性能可用于制备透明电极、发光二极管、印刷电路板, 也可用于电磁屏蔽、微波焊接、抗静电材料。 导电聚苯胺掺杂-脱掺杂性能可应用于制备气体分离膜、传感器、催化剂载体等; 还有可能在离子控制释放、红外偏振器、能量的存储和转化(可擦拭信息存储; 三阶非线性光学)、人工肌肉等领域获得应用。一些工业公司已经投入了大量精力去开发导电聚苯胺材料的应用。在聚苯胺的应用方面，2007年底产值超过十亿美元。这当中电子化学品、抗静电材料、聚苯胺金属防腐蚀材料、电磁屏蔽材料占80以上。最具诱惑力的当属微电子领域。2.生产技术聚苯胺的合成方法主要有电化学合成法和化学合成法（氧化聚合法）两种。其中聚苯胺的结构和物理化学性能强烈依赖于合成方法和条件；同时用一系列合成和掺杂的新方法，例如在磁场下的电化学聚合或化学掺杂，光诱导掺杂、掺杂-脱掺杂-再掺杂、乳液-萃取聚合、浸渍聚合和原位掺杂聚合，来获得新的物理化学性能的导电聚苯胺。目前国内技术主要拥有方为长春应化所与成都有机研究所。2.1化学合成法聚苯胺的化学合成法（化学氧化聚合法）是指在苯胺溶液中直接加入氧化剂, 在酸介质中使苯胺单体发生氧化聚合。化学氧化法能够制备大批量的聚苯胺, 也是最常用的一种制备聚苯胺的方法。化学氧化法合成聚苯胺主要受反应介质酸的种类及浓度、氧化剂的种类及浓度、单体浓度和反应温度、反应时间等因素的影响。苯胺聚合常用的氧化剂有(NH4)2S2O8,K2Cr2O7,H2O2,FeCl3等, 所得聚苯胺性质基本相同。其中最常用的是(NH4)2S2O8，过硫酸铵不含金属离子, 后处理简便, 氧化能力强,是最常用的氧化剂；也有用过硫酸铵和碳酸酯类过氧化物组成复合氧化剂制备聚苯胺；以Fe2+ 为催化剂和H2O2 为氧化剂可合成高溶解性的聚苯胺。2.2电化学合成法电化学方法合成的聚苯胺纯度高, 反应条件简单且易于控制，但电化学法主要用于合成小批量的聚苯胺、进行电极修饰和传感器的制备。电化学法制备聚苯胺是在含苯胺的电解质溶液中, 选择适当的电化学条件, 使苯胺在阳极上发生氧化聚合反应, 生成粘附于电极表面的聚苯胺薄膜或是沉积在电极表面的聚苯胺粉末。主要的电化学聚合法有: 动电位扫描法、恒电位法、恒电流法和脉冲极化法。最普遍采用的是动电位扫描法, 其特点是成膜较为均匀,膜与电极粘着较好。3.聚苯胺生产企业在导电聚苯胺产品的开发中，国外，美国Dupon公司、德国Ormecon公司及其在美国、日本和韩国的子公司、芬兰的Panipol公司、日本的Nitto Denko公司等均开始实现聚苯胺的工业化应用，目前最有成效的是德国的Ormecon公司，该公司主要生产导电聚苯胺防腐涂料和抗静电涂料，已经在美国、日本和韩国分别建立了Ormecon America，Ormecon Japan及 Ormecon Korea三家子公司，已经成为全球最有影响力的导电聚苯胺产品公司。国内生产企业见下表：国内聚苯胺生产企业公司名称地址主要产品技术来源常州鸿珺聚苯胺新材料有限公司江苏省 常州聚苯胺及聚苯胺系列防腐涂料湖南中科本安材料有限公司湖南省 长沙聚苯胺及聚苯胺系列防腐涂料长春应用化学所中国科学院成都有机化学有限公司四川省 成都高分子材料成都有机化学所北京特保导电粉体材料发展中心北京 北京市导电粉末材料上海奇磨坊纳米科技有限公司上海高导电聚苯胺纳米粉末上海交通大学复合材料研究所重庆金固特化工新材料技术有限公司重庆 渝北区工程粘接密封剂、聚苯胺导电高分子材料吉林正基科技开发有限责任公司吉林聚苯胺及聚苯胺涂料长春应用化学所目前，国内聚苯胺原料生产产能在1300吨左右，产品分为本征态、导电态及可溶性聚苯胺三种，其中多数生产厂家的聚苯胺原料为自产自用，主要用于防腐涂料、防静电领域及油墨。国内最大的生产企业为湖南中科本安材料有限公司，1000吨/年的聚苯胺树脂装置以及30000吨/年的聚苯胺涂料；重庆金固特化工新材料技术有限公司，2005年建立了拥有自主知识产权年产50吨聚苯胺的生产线，并开发十几个聚苯胺的下游产品，已广泛地用于汽车、机械、防腐、抗静电、电子化学品领域；正基科技公司建成了年产60吨本征态聚苯胺、导电聚苯胺的生产线，200吨导电聚苯胺防腐涂料生产线，1000吨导电聚苯胺抗静电材料生产线，2000吨导电聚苯胺防腐油脂和导电聚苯胺防腐胶生产线，2000吨汽车水箱防锈剂、高级长效不冻液生产线，以及2000吨水性嵌段型纳米漆生产线。常州鸿珺聚苯胺新材料有限公司年产60吨聚苯胺，最大的应用领域防腐涂料。其余几家公司，产能均很少。4.成本与售价售价依据其产品的不同而不同，本征态聚苯胺售价在602元/Kg，导电态聚苯胺售价724元/Kg，防腐涂料售价在86000元/吨以上，（正基科技公司向大连汉德公司提供聚苯胺涂料（油墨）18吨，价值518.4万元）。目前没有关于聚苯胺生产成本的具体数据，从目前了解的情况总结聚苯胺产品属于暴