[發明專利]由中性態青色到氧化態高透射率的電致變色聚合物

有效

• 申請號: 202110685398.7
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113336922B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 歐陽密;戴大程;張誠
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟

本發明提供了由中性態青色到氧化態高透射率的電致變色聚合物，將修飾后的3,4?乙撐二氧噻吩衍生物單體與修飾的雙溴代D?A?D型單體通過直接芳基化偶聯縮聚反應共聚，通過調節π共軛程度和聚合物的能帶結構，進而調控聚合物的變色顏色，實現從青色到透的轉變。本發明提供的聚合物有電致變色應用潛力，材料具有高離子導電性，在施加電壓后大量電解質離子迅速擴散入聚合物材料中以平衡電荷，加快材料的變色速度，使其響應速率提高、對比度提高。

(一)技術領域

本發明涉及高分子材料領域，尤其涉及由中性態青色到氧化態高透射率的電致變色聚合物及其制備方法。

(二)背景技術

1961年Platt首次提出電致變色的定義，電致變色是指材料在外加電壓的作用下，由于電荷的注入和脫出，發生氧化還原反應，同時伴隨著電解質離子的摻雜和脫摻雜，其在可見光-近紅外區域的光學吸收發生變化，宏觀上表現為顏色及透射率的可逆變化。

早期的電致變色材料主要以無機電致變色材料為主，但有機電致變色材料以其結構種類豐富、電致變色綜合性能優異以及加工性能好等優點后來居上，其在智能窗、顯示器、電子紙、汽車后視鏡、軍事偽裝以及記憶存儲等諸多領域顯示了巨大的應用價值。目前關于聚合物材料的研究重點在于材料顏色調控這方面，但同一種ECP材料難以實現各種顏色的變色，成為限制其推廣應用的瓶頸。設計合成各種關鍵顏色到透明色轉變的電致變色聚合物，實現對各種顏色的調控，對推動ECP材料及器件在顯示領域的發展及應用至關重要。

因此，尋求一類可溶性的有機電致變色材料，并能實現材料之間組合達到顏色調控具有極其重要的意義。可溶性將真正實現大規模低成本商業化制備生產，開發此類有機電致變色材料成為亟需解決的問題。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

(三)發明內容

本發明的目的在于提供一種由中性態青色到氧化態高透射率的電致變色聚合物及其制備方法，旨在解決由于現有電致變色材料溶解性差、顏色調控不理想等問題，推動ECP材料及器件在顯示領域的發展及應用。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

本發明提供一種如式(1)所示的由中性態青色到氧化態高透射率的電致變色聚合物，

其中，n為2-2000，所有的R相同，R為C₁-C₁₀烷基或者-CH₂OR₄，R₄為C₁-C₉烷基,優選R為甲基和CH₂OC₈H₁₇(特別優選為)，所有的R₁相同，R₁為R₂為

本發明還提供上述如式(1)所示的由中性態青色到氧化態高透射率的電致變色聚合物的制備方法，所述方法為：

在保護氛圍A下(如氮氣、氬氣，優選氮氣)，將式(19)化合物、式(11)化合物、新戊酸、醋酸鈀、碳酸鉀加入N,N-二甲基乙酰胺中，在130℃～140℃反應 36h～48h(優選140℃反應48小時)，所得反應液K經后處理K，制得式(1) 所示的由中性態青色到氧化態高透射率的電致變色聚合物；所述的式(19)化合物、式(11)化合物與碳酸鉀的物質的量之比為1:0.9～1.1:1～3(優選為1：1：2)；所述的式(19)化合物與醋酸鈀的物質的量之比為25～50：1(優選為25：1)；所述的式(19)化合物與新戊酸的物質的量之比為2～10：1(優選為10：3)；