[發(fā)明專利]主鏈含萘酰亞胺的聚芳醚發(fā)光材料及其合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110253356.2
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN102391496A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 賀英;陳杰;朱棣;潘照東;張瑤斐;王均安
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C08G65/40
• 分類號: C08G65/40;C09K11/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發(fā)明涉及一種聚芳醚發(fā)光材料及其合成方法，特別是一種主鏈含萘酰亞胺的聚芳醚發(fā)光材料及其合成方法。

背景技術

聚合物作為發(fā)光材料具有無機材料及有機小分子材料不可比擬的優(yōu)點：環(huán)境穩(wěn)定性好，器件制備容易，其能帶結構更易調(diào)整，容易實現(xiàn)多色發(fā)光。因此聚對苯乙炔、聚芴、聚噻吩等多種共軛聚合物發(fā)光材料合成及發(fā)光顏色調(diào)節(jié)的研究熱潮日益高漲。但研究中發(fā)現(xiàn)，共軛聚合物的合成及提純有著較高難度。在合成共軛聚合物過程中需使用含金屬離子的催化劑或氧化劑，提純后的產(chǎn)物難免殘留少量金屬離子，導致器件材料極易發(fā)生猝滅，因而無法將其用作發(fā)光材料。之后，研究人員采用催化氧化法合成出支化度小、分子量高的聚芴，并用其制作了發(fā)綠光的PLED。雖然共軛聚合物合成中存在的主要問題得到逐步解決，但其合成步驟也在不斷增多，導致過程愈加繁瑣和提純愈加困難。同時，大部分未經(jīng)修飾或改性的共軛聚合物玻璃化轉變溫度不高，影響器件穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的之一在于克服現(xiàn)有技術中存在的問題，提供一種主鏈含萘酰亞胺的聚芳醚發(fā)光材料。

本發(fā)明所的目的之二在于提供該發(fā)光材料的合成方法

為達到上述目的本發(fā)明采用的反應機理為：

采用含兩個羥基的雙酚與氫氧化鈉反應得到雙酚鈉鹽，然后用鹵代萘酸酐與鹵代芳香胺反應，得到小分子發(fā)光材料雙鹵代萘酰亞胺單體，最后將雙鹵代萘酰亞胺單體與雙酚鈉鹽通過親核取代反應進行聚合，最終得到主鏈含萘酰亞胺的聚芳醚發(fā)光材料。

根據(jù)上述反應機理，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種主鏈含萘酰亞胺的聚芳醚發(fā)光材料，其特征在于該發(fā)光材料的結構式為：

其中n表示聚合物的重復單元，為5～25的正整數(shù)；

Ar為、、

、、、

?或?。

一種制備上述的主鏈含萘酰亞胺的聚芳醚發(fā)光材料的方法，其特征在于該方法的的具體步驟為：

a.將雙酚與氫氧化鈉按1:2的摩爾比加入到甲醇溶劑中，惰性氣體保護下，室溫攪拌反應1~5?h，然后升溫至60℃，去除溶劑甲醇；經(jīng)干燥后，將所得固體用甲醇洗滌，干燥，得到產(chǎn)物酚鈉鹽；

b.將4-鹵代-1,8-萘二甲酸酐和對鹵代苯胺按1.05~1.2:1的摩爾比溶于由二甲基乙酰胺、甲苯和吡啶形成的混合溶劑中，在惰性氣氛下，室溫攪拌反應1~3?h，然后升溫至120℃~140℃反應4~8?h，150℃~160℃反應6~16?h；反應結束冷卻至室溫，有固體析出，經(jīng)抽濾后，再用乙醇和水洗滌，干燥，得到雙鹵代萘酰亞胺單體；

c.將等摩爾比的步驟a所得酚鈉鹽和步驟b所得雙鹵代萘酰亞胺單體溶于二甲基亞砜和甲苯的混合溶劑中；在120℃~140℃反應2~6小時，150℃~160℃反應2~12?小時，170℃~180℃反應2~6小時；待其冷卻至室溫，加入飽和食鹽水溶液，有沉淀析出，然后進行抽濾，再分別用乙醇和水進行淋洗，真空干燥，得到黃色固體粉末，即為主鏈含萘酰亞胺的聚芳醚發(fā)光材料。

上述的主鏈含萘酰亞胺的聚芳醚發(fā)光材料的合成方法，其特征在于所述的雙酚為2,2-二（4-羥基苯基）丙烷、4,4’-二羥基二苯甲烷、對苯二酚、間苯二酚、4,4’-二羥基二苯砜、4,4’-二羥基二苯硫醚、4,4’-二羥基二苯醚或4,4’-聯(lián)苯二酚；4-鹵代-1,8-萘二甲酸酐為4-氯-1,8-萘二甲酸酐或4-溴-1,8-萘二甲酸酐；對鹵代苯胺為對氯苯胺或?qū)︿灞桨贰?/p>

上述的主鏈含萘酰亞胺的聚芳醚發(fā)光材料的合成方法，其特征在于步驟b中所用的混合溶劑中二甲基乙酰胺、甲苯和吡啶的體積比為1：0.1~0.5：0.02~0.1。

上述的主鏈含萘酰亞胺的聚芳醚發(fā)光材料的合成方法，其特征在于步驟c中所用的混合溶劑中二甲基亞砜和甲苯的體積比為：1：0.1~0.5。

本發(fā)明方法制備的聚合物經(jīng)凝膠滲透色譜（GPC）進行表征，測得在不同反應時間下的數(shù)均和重均分子量都在1000~10000左右，分子量分布1.1左右；聚合物在325?nm波長激發(fā)下，其固體薄膜的熒光分光光譜（PL）測得的發(fā)射峰第一個出峰位于400?nm左右處（紫光），第二個出峰位于450?nm左右處（藍光），第三個出峰位于520?nm左右處（綠光），總體呈現(xiàn)藍綠光；聚合物溶解性優(yōu)良，成膜方便且熱穩(wěn)定性可靠。