[發明專利]一種具有電致變色性能的聚酰亞胺及其制備方法

有效

• 申請號: 201210164169.1
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN102675637A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 牛海軍;張坤;林鵬飛;張勇;溫海林
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C08G73/10
• 分類號: C08G73/10;C09K9/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 金永煥

技術領域

本發明涉及一種聚酰亞胺及其制備方法。

背景技術

隨著步入信息化時代，有機光電子學已形成一個有機化學、物理學、信息電子科學和材料科學等諸多學科相互交叉的新興研究領域。特別是以有機電致發光器件(OLED)、有機光伏器件(OPV)和有機場效應晶體管(OTFT)為代表的有機光電功能材料和器件在新型平板顯示、固體照明、柔性顯示、高密度信息傳輸與存儲、新能源和光化學利用等領域顯現了廣闊的應用前景。具有電致變色，電致發光性能的可溶性聚酰亞胺的存在必將使顯示和傳感領域迸發出蓬勃的生命力，其在顯示和傳感領域均表現出突出的優越性和廣闊的開發應用前景。但目前聚酰亞胺類的電致變色材料很少被研究，現有的聚酰亞胺類高分子的玻璃化轉變溫度和熔點很高，生產過程中很難被加工成型，而且高分子的分子結構特點使其很難溶解，令其應用范圍受限。

發明內容

本發明要解決現有聚酰亞胺類高分子生產過程中很難被加工成型，同時很難溶解的問題，而提供一種具有電致變色性能的聚酰亞胺及其制備方法。

本發明的一種具有電致變色性能的聚酰亞胺，結構式如下：

其中，n為10~30之間的正整數，R為-H、-CH₃、-OCH₃、-CH₂CH₃或C₃～C₁₈之間的烷基或烷氧基；Ar為

本發明的聚酰亞胺的分子量與特性粘度之間存在一定的函數關系，這一關系可用Mark-Houwink經驗式

[η]=KM^α

式中，K和α為與聚合物種類、分子量、溶劑體系、溫度等有關的特征參數。特性粘度[η]的值可以用烏氏粘度計測定，只要知道參數K和α的值，即可以根據測得的特性粘度[η]值計算聚合物的分子量M。在一定的分子量范圍，體系和溫度都相同時，K和α值為常數（本發明溶劑為DMAc）。聚酰胺的參數K和α按照“王霖,聚酰亞胺納濾膜的制備與分離性能,碩士學位論文,天津；天津大學，2004”所提供的數據計算，該式近似計算如下：

[η]＝2.38×10^-4Mn^0.78

根據公式n=M_n/M₀，其中M₀可以根據分子式結構計算出，最終求得聚合度n如表1所示

表1聚酰亞胺的聚合度n值結果

所以n為10~30之間的正整數。

本發明的一種具有電致變色性能的聚酰亞胺的制備方法是按以下步驟進行的：

一、3，5-二硝基苯甲酰氯的制備

a、將3，5-二硝基苯甲酸和二氯亞砜溶于有機溶劑中，然后加入反應器中，在氮氣保護的條件下，加熱至30℃~100℃，回流3~7h，然后冷卻至室溫，得產物溶液；b、將步驟a得到的產物溶液進行常壓蒸餾，收集溫度范圍為50℃~90℃時的餾分，再將收集的餾分在真空度為0.08MPa的條件下進行減壓蒸餾，收集溫度范圍在140℃~190℃時的餾分，即得3，5-二硝基苯甲酰氯；其中，3，5-二硝基苯甲酸與有機溶劑的質量體積為0.1~0.7g:10mL，二氯亞砜與有機溶劑的體積比為0.5~2:1；

二、3，5-二硝基苯甲酰胺的制備

將一氨基三苯胺與三乙胺溶于有機溶劑中，然后加入到溫度為0℃~10℃的攪拌反應器中；b、將步驟一得到的3，5-二硝基苯甲酰氯溶于有機溶劑中，即得混合液；c、將b步驟得到的混合液以0.1~0.3mL/s的速度全部滴入步驟a的攪拌反應器中，滴加結束后，將攪拌反應器溫度升至50℃~80℃回流20~30h，然后將反應器中的產物倒入蒸餾水中洗滌，過濾，收集固相物，將收集的固相物在50℃~80℃烘干10~20h，即得3，5-二硝基苯甲酰胺；其中，一氨基三苯胺與有機溶劑的質量體積比為0.1~0.3g：10mL，三乙胺與有機溶劑的質量體積比為0.1~0.4g：10mL，3，5-二硝基苯甲酰氯與有機溶劑的質量體積比為0.1~0.9g:10mL；

三、3，5-二硝基苯甲酰胺的還原反應