[發(fā)明專利]一種黑色電致變色聚合物及其制備和電致變色聚合物薄膜有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010132582.4 | 申請日： | 2020-02-29 |
| 公開（公告）號： | CN111393616B | 公開（公告）日： | 2022-09-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張誠;付海長;閆拴馬;李維軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | C08G61/12 | 分類號： | C08G61/12;C08L65/00;C08J5/18;C09K9/02 |
| 代理公司： | 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201 | 代理人： | 黃美娟;俞慧 |
| 地址： | 310014 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 黑色 變色 聚合物 及其 制備 薄膜 | ||
本發(fā)明公開了一種黑色電致變色聚合物及其制備和電致變色聚合物薄膜。所述電致變色聚合物具有以下結(jié)構(gòu)，其中R、Y各自獨(dú)立為C5～C50的烷烴鏈或C5～C50的烷氧基鏈；X為S或Se；所述電致變色聚合物的數(shù)均分子量Mn＝5000～200000，多分散系數(shù)D＝1.0～5.0。本發(fā)明提供了一種通過芳基化縮聚制備所述電致變色聚合物的方法。本發(fā)明還提供了一種由所述電致變色聚合物制得的電致變色聚合物薄膜，其在電場作用下可實現(xiàn)中性態(tài)黑色到氧化態(tài)高透射的穩(wěn)定可逆的轉(zhuǎn)變。
(一)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種黑色電致變色聚合物及其制備方法和由該電致變色聚合物制得的薄膜。
(二)背景技術(shù)
聚合物電致變色材料因其結(jié)構(gòu)易修飾，能帶可控、加工性能好、電致變色綜合性能優(yōu)異等特點，在智能窗、平面顯示、信息標(biāo)簽等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價值，被廣泛地研究。在現(xiàn)有的聚合物電致變色材料中，紅色和藍(lán)色的居多，綠色較少，黑色最少。因為黑色電致變色材料需要吸收可見光區(qū)的所有光波，這就對聚合物材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計和其合成提出了更高要求。
在過去幾十年，黑色電致變色材料(Conjugated Polymer Blends for HighContrast Black-to-Transmissive Electrochromism.Adv.OpticalMater.2018,6,1800594)很少被報道。在現(xiàn)有的可溶液加工的黑色聚合物材料中，其大都合成工藝較復(fù)雜、步驟多且其材料對比度低、氧化態(tài)透過率不高。
因此，如何設(shè)計和合成可溶液加工的黑色電致變色聚合物材料使其實現(xiàn)中性態(tài)黑色到氧化態(tài)高透射是本領(lǐng)域的研究重點。
(三)發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提供一種電致變色聚合物，該材料在電場作用下可實現(xiàn)中性態(tài)黑色到氧化態(tài)高透射的穩(wěn)定可逆的轉(zhuǎn)變且在有機(jī)溶劑中具有良好的溶解性。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種電致變色聚合物的合成方法。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種電致變色聚合物薄膜。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
第一方面，本發(fā)明提供一種電致變色聚合物，所述聚合物具有以下結(jié)構(gòu)：
式中：R、Y各自獨(dú)立為C5～C50的烷烴鏈或C5～C50的烷氧基鏈；X為S或Se；
所述電致變色聚合物的數(shù)均分子量Mn＝5000～200000，多分散系數(shù)D＝1.0～5.0。
作為優(yōu)選，R為C5～C30的烷氧基鏈，Y為C5～C30的烷烴鏈。
作為優(yōu)選，X為S。
作為優(yōu)選，所述電致變色聚合物的數(shù)均分子量Mn＝10000～50000。
本發(fā)明所述的聚合物可以采用芳基化縮聚、Stille偶聯(lián)、Suzuki偶聯(lián)、三氯化鐵氧化聚合等方法合成。
第二方面，本發(fā)明提供了一種黑色電致變色聚合物的制備方法，所述制備方法包括：
(1)將式3所示化合物和式4所示化合物加入到含有鈀類催化劑的有機(jī)溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)后處理得到式1所示的單體；
(2)將式1所示的單體與式2所示的單體加入到含有有機(jī)酸和無機(jī)弱堿以及鈀類催化劑的有機(jī)溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)后處理得到黑色電致變色聚合物；
式3或式4或式1或式2中，R、X、Y的定義與電致變色聚合物結(jié)構(gòu)式中的定義相同。
作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述的式3所示化合物與式4所示化合物的投料摩爾比為1：2～4。
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