[發明專利]苯胺單體、苯胺聚合物、納米纖維材料及制造方法、應用

有效

• 申請號: 201310160138.3
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN103467317A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 汪成;王淑紅;白續鐸;柏宇豪;陳宇;臧琳琳;閆鵬飛;倪亮
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C07C217/92
• 分類號: C07C217/92;C07C213/08;C08G61/12;D01F6/78;C09K11/06;H01L51/54
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

1.一種苯胺單體、苯胺聚合物及其納米纖維材料的制造方法，其特征是：該方法包括：合成單體，獲得N,N-雙(4-溴苯基)-4-(4-苯氧基)苯胺單體；提純獲得的單體并進一步聚合獲得聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-交替-N-苯基-N-(4-苯氧基苯基)苯胺]；將獲得的苯胺聚合物溶解在溶劑中，利用高壓靜電紡絲技術制備苯胺聚合物納米纖維材料。

2.根據權利要求1所述的苯胺單體、苯胺聚合物及其納米纖維材料的制造方法，其特征是：所述的合成苯胺單體M，包括如下步驟：

以精制甲苯為溶劑，其中，1mmol?4-苯氧基苯胺加入甲苯1～1.5mL，選用4-苯氧基苯胺與1-溴-4-碘苯，按照摩爾比為1:2～1:2.2的比例加入，加入鈀催化劑Pd₂(dba)₃，所述的鈀催化劑Pd₂(dba)₃與所述的4-苯氧基苯胺比例為1：80～1:120，加入1,1'-雙（二苯基膦）二茂鐵（DPPF），所述的1,1'-雙（二苯基膦）二茂鐵DPPF與所述的4-苯氧基苯胺的比例為1:20～1:30，溫度控制在95～110℃，所述的叔丁醇鈉(t-BuONa)與所述的4-苯氧基苯胺的比例為2:1～4:1，控制反應時間在4～10h，即獲得N,N-雙(4-溴苯基)-4-(4-苯氧基)苯胺單體(M)，其反應式：?

。

3.根據權利要求1所述的苯胺單體、苯胺聚合物及其納米纖維材料的制造方法，其特征是：提純獲得的苯胺單體并進一步聚合獲得聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-交替-N-苯基-N-(4-苯氧基苯基)苯胺]，具體步驟為：以精制甲苯為溶劑，其中，1mmol?M加入甲苯10～25mL，采用9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸順（1,3-丙二醇）酯和單體M，按照摩爾比為1:1～1:1.2加入，加入比例為1:25～1:35的鈀催化劑Pd(PPh₃)₄，所述的鈀催化劑Pd(PPh₃)₄與9,9-二辛基芴-2,7-二硼酸順（1,3-丙二醇）酯的比例為1:25～1:35，加入與甲苯等體積的2～3M的碳酸鈉溶液，在高純氬氣或氮氣保護下，通過Suzuki偶合反應制備含芴的苯胺聚合物P，其結構式：?

。

4.根據權利要求1所述的苯胺單體、苯胺聚合物及其納米纖維材料的制造方法，其特征是：所述的將獲得的苯胺聚合物溶解在溶劑中，利用高壓靜電紡絲技術制備苯胺聚合物納米纖維材料：將聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-交替-N-苯基-N-(4-苯氧基苯基)苯胺]溶解在甲苯或四氫呋喃溶劑中，含量為0.5～10.0%，wt.%；在室溫條件下，利用靜電紡絲技術，調節紡絲電壓為10～35kV，發射電極和接收電極之間的距離為5～50cm，利用微量注射泵控制溶液的流速，即可在接收電極上獲得苯胺聚合物納米纖維材料，納米纖維材料的平均直徑為80～700nm；纖維長度為30μm～20cm；

將上述獲得的苯胺聚合物溶解在溶劑中，利用勻膠機制備納米膜，厚度在30nm～10μm。

5.一種利用權利要求1-4方法制得的苯胺單體，其特征是：所述的苯胺單體為N,N-雙(4-溴苯基)-4-(4-苯氧基)苯胺，其分子式：

。

6.一種利用權利要求1-4方法制得的苯胺聚合物，其特征是：所述的苯胺聚合物的化學式為聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-交替-N-苯基-N-(4-苯氧基苯基)苯胺]，聚合物的數均分子量是10,000～60,000，其分子式：

。

7.一種利用權利要求1-4方法制得的苯胺聚合物納米材料，其特征是：苯胺聚合物納米材料包括：聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-交替-N-苯基-N-(4-苯氧基苯基)苯胺]納米膜材料、聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-交替-N-苯基-N-(4-苯氧基苯基)苯胺]納米纖維材料，所述的聚[2,7-(9,9-二辛基芴)-交替-N-苯基-N-(4-苯氧基苯基)苯胺]納米膜材料的厚度在30nm～10um可調；所述的納米纖維材料的厚度為100nm～80um，纖維平均直徑為80～700nm；纖維長度為30μm～20cm。