[發明專利]聚N-乙烯基咔唑和聚異丁烯的三嵌段共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 201710435968.0
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107163202B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 伍一波;胡月麗;郭文莉;李樹新;楊丹;張民;王浩;張敏
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C09K11/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發明公開了屬于有機發光材料技術領域的聚N?乙烯基咔唑和聚異丁烯的三嵌段共聚物及其制備方法。本發明先通過陽離子聚合制備具有端甲氧基的聚異丁烯，再通過更換共引發劑二次引發合成N?乙烯基咔唑和聚異丁烯的三嵌段共聚物。本發明制備的三嵌段共聚物軟段為異丁烯，兩端為硬段N?乙烯基咔唑，該三嵌段共聚物具有較強的熒光強度，可溶于較多的有機溶劑，極易成膜，克服了聚N?乙烯基咔唑成膜困難的問題，可用于光電導體材料，包括導電膠、電池以及靜電復印。

技術領域

本發明屬于有機發光材料技術領域，具體涉及聚N-乙烯基咔唑和聚異丁烯的三嵌段共聚物及其制備方法。

背景技術

有機光電材料是繼無極發光材料后新興起的前沿領域，聚乙烯基咔唑(poly(N-vinyl carbazole)，PVK)憑借其獨特的含氮稠環結構，具有高效空穴傳輸性能和較寬禁帶的藍光性能，常被用作空穴傳輸材料和發光主體材料。雖然PVK在稀溶液中具有較好的熒光強度，但隨著濃度的增高由于熒光濃度猝滅現象，其熒光強度會很弱，且PVK不易成膜，從而極大的限制了它的應用。

基于聚異丁烯的熱塑性彈性體有著許多獨特的性能，如優良的機械性能、韌性、化學穩定性、阻隔性能以及良好的加工特性和可回收性。US 2180083(A)中曾提到過，相較于純聚異丁烯，聚異丁烯的聚合物在聚N-乙烯基咔唑存在的情況下，抗拉伸強度增強，拉伸率降低，強度增大，反沖彈性提高。

專利CN201610071651.9中曾提到通過金剛烷衍生物來改性聚N-乙烯基咔唑，得到一種具有高熒光效率的高分子發光材料。

目前還沒有任何文獻報道關于以聚異丁烯為軟段，聚N-乙烯基咔唑為硬段的具有光電特性的三嵌段共聚物。

發明內容

本發明針對現有技術中聚乙烯基咔唑隨著濃度的增高熒光減弱，且不易成膜的技術問題，提出聚N-乙烯基咔唑和聚異丁烯的三嵌段共聚物及其制備方法。

具體技術方案如下：

聚N-乙烯基咔唑和聚異丁烯的三嵌段共聚物，其特征在于，所述三嵌段共聚物如結構式I所示，

所述三嵌段共聚物的數均分子量為2000～300000g/mol，分子量分布在1.1～3.0之間，聚異丁烯占三嵌段共聚物的質量百分比為60～95％，聚N-乙烯基咔唑占三嵌段共聚物的質量百分比為5～40％。

所述三嵌段共聚物在331nm波長激發下，熒光發射峰位于361nm；所述三嵌段共聚物的熱分解溫度為400℃。

聚N-乙烯基咔唑和聚異丁烯的三嵌段共聚物的制備方法，包括如下步驟：

1)低溫條件下，向混合溶劑中加入引發劑、第三組分和共引發劑，陳化，隨后加入異丁烯聚合，結束后加入封端劑反應，加入甲醇終止反應，得到具有端甲氧基的聚異丁烯；

2)更換共引發劑加入到步驟1)中具有端甲氧基的聚異丁烯中，再加入N-乙烯基咔唑單體聚合，加入甲醇終止反應，洗滌，干燥，得到聚N-乙烯基咔唑和聚異丁烯的三嵌段共聚物。

步驟1)中低溫條件為-100℃～0℃，陳化時間為1-30min，聚合時間為30-180min，封端劑反應時間為30-45min；步驟2)中聚合時間為10min-5h。

步驟1)中所述混合溶劑為己烷與氯甲烷的混合物、己烷與二氯甲烷的混合物、氯乙烷或氯丁烷；所述引發劑為雙官能團苯基化合物；所述第三組分為胺類、酯類、酰胺類、醇類或酮類；所述共引發劑為四氯化鈦、三氟化硼、氯化鋁、氯化鐵、二氯乙基鋁或三氯三乙基二鋁；所述封端劑為1,1-二苯基乙烯或1,1-二(4-甲基苯基)乙烯。