[發(fā)明專(zhuān)利]具有高平面性的含萘結(jié)構(gòu)功能二胺單體及其合成方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510095103.5
• 申請(qǐng)日: 2015-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104744268B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉亦武;曾義;譚井華;張海良;胡敏;陳洪;黃杰;劉躍軍;魏珊珊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07C211/61
• 分類(lèi)號(hào): C07C211/61;C07C209/68;C07C219/32;C07C213/02;C07C233/80;C07C231/12;C07C217/84
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料科學(xué)領(lǐng)域，特別是一種具有高平面性的含萘結(jié)構(gòu)功能二胺單體及其合成方法，該二胺單體可用于合成如聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺和聚酯酰亞胺等高性能、功能化聚合物。

背景技術(shù)

有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)彰顯了全固態(tài)、主動(dòng)發(fā)光、高發(fā)光效率、高亮度、高對(duì)比度、超薄、功耗低、無(wú)視角限制、響應(yīng)速度快、工作溫度范圍寬、加工工藝簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是理想、具發(fā)展前景的取代液晶顯示器的新一代信息顯示技術(shù)，是未來(lái)30年世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。并且，OLED可實(shí)現(xiàn)柔性顯示是其獨(dú)有特點(diǎn)之一，柔性O(shè)LED也被譽(yù)為“夢(mèng)幻顯示器”。OLED產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵問(wèn)題在于如何“擴(kuò)尺寸、降成本、增壽命、提色彩”，只有徹底解決了這幾個(gè)問(wèn)題，OLED才能真正開(kāi)啟第三代顯示革命之門(mén)。其中，使用壽命的長(zhǎng)短是制約OLED廣泛應(yīng)用的最大挑戰(zhàn)之一，影響OLED使用壽命的主要原因是電極材料和發(fā)光材料對(duì)氧、水、雜質(zhì)都非常敏感，很容易被污染從而導(dǎo)致器件性能的下降，從而降低發(fā)光效率，縮短使用壽命。為了保證產(chǎn)品的發(fā)光效率并延長(zhǎng)其使用壽命，器件在封裝時(shí)一定要隔絕氧和水。因此必須選用阻隔性能十分優(yōu)異的柔性襯底材料對(duì)器件進(jìn)行封裝，才能滿(mǎn)足產(chǎn)品壽命的嚴(yán)格要求，這使得研發(fā)新的封裝技術(shù)和封裝材料成為柔性O(shè)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大熱點(diǎn)。

OLED的柔性顯示就要求柔性封裝，此類(lèi)封裝材料的特點(diǎn)就是在發(fā)生很大彎曲變形的同時(shí)可以保證材料的有效使用，目前常用的柔性顯示器件的襯底封裝材料有超薄玻璃，金屬箔片和聚合物薄膜。玻璃具有優(yōu)良的耐化學(xué)穩(wěn)定性，能很好的阻隔水和氧，但是其韌性差、很脆，只有厚度達(dá)到一定的薄度才能具有一定的韌性，但大面積的玻璃薄化技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)。沒(méi)有缺陷的金屬箔片是不允許水分子和氧氣透過(guò)的，并且它可以承受很高的加工溫度，但是金屬箔片不透光，并且表面平整性不好，不能承受多重彎曲、易產(chǎn)生針孔，這大大影響了其在柔性O(shè)LED方面的應(yīng)用。與超薄玻璃和金屬箔片相比，柔性聚合物薄膜具有質(zhì)量更輕、柔韌?性更好、成本更低、容易加工成型等優(yōu)點(diǎn)，并且部分聚合物薄膜還具有優(yōu)異的機(jī)械性能、光學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和阻隔性能等，這些優(yōu)勢(shì)使得聚合物薄膜成為制備柔性O(shè)LED的關(guān)鍵材料。

目前，可用的柔性聚合物封裝材料有聚偏二氯乙烯(PVDC)，乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)，聚酰胺(PA)，聚乙烯醇(PVA)，聚酰亞胺(PI)及聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)代表的熱塑性聚酯等。然而，柔性聚合物封裝材料的溫度特性(200℃的使用溫度)和阻隔性(水蒸氣透過(guò)率低于10^-6g/m²/day，氧透過(guò)率低于10^-5cm³/m²/day)是實(shí)現(xiàn)柔性O(shè)LED需要克服的關(guān)鍵問(wèn)題之一，而目前尚未報(bào)道具有該性能的聚合物。開(kāi)發(fā)新型高阻隔聚合物材料是解決這一問(wèn)題的辦法之一。通過(guò)對(duì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)來(lái)開(kāi)發(fā)新型聚合物材料，不僅能夠改善聚合物薄膜的阻隔性能，還能達(dá)到提高聚合物綜合性能的目的。本發(fā)明通過(guò)在聚合物中引入具有剛性平面結(jié)構(gòu)的萘環(huán)，設(shè)計(jì)合成一系列具有平面性的二胺單體，以其為單體可以制備得到分子鏈間相互作用力強(qiáng)、分子鏈堆砌緊密、自由體積小的聚合物(聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺和聚酯酰亞胺等)，從而獲得阻隔性能優(yōu)異、綜合性能良好的柔性聚合物封裝材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種以萘結(jié)構(gòu)為中心的、具有高平面性的新型功能二胺單體，可用于合成聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺和聚酯酰亞胺等高性能、功能化聚合物。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述具有高平面性的含萘結(jié)構(gòu)功能二胺單體的合成方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：具有高平面性的含萘結(jié)構(gòu)功能二胺單體，其結(jié)構(gòu)通式為：

Ⅰ：

或Ⅲ：

或Ⅴ：

或Ⅶ：

或Ⅸ：

或Ⅹ：

或Ⅺ：

其中，Ar₁選自下列結(jié)構(gòu)式中的任何一種：

n＝1～12。

Ar₂選自下列結(jié)構(gòu)式基團(tuán)中的任何一種：

Ar₃選自下列結(jié)構(gòu)式基團(tuán)中的任何一種：

Ar₄選自下列結(jié)構(gòu)式基團(tuán)中的任何一種：

n＝1～12。