[發明專利]一類具有周期結構的側鏈型聚集誘導發光液晶高分子及其制備方法

有效

• 申請號: 202110921832.7
• 申請日: 2021-08-12
• 公開（公告）號: CN113651907B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 韓麗;李旭文;李楊;馬紅衛;冷雪菲;王艷色;張瑞雪
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08F8/30
• 分類號: C08F8/30;C08F230/08;C08F236/08;C08F212/08;C09K19/38;C09K19/16;C09K11/06
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮

一類具有周期結構的側鏈型聚集誘導發光液晶高分子及其制備方法，屬于高分子材料技術領域。該液晶高分子由烷基鋰引發的Si?H官能化DPE與異戊二烯/苯乙烯的活性陰離子共聚合制備的周期共聚物主鏈與乙烯基末端的氰基二苯乙烯基液晶在催化劑作用下通過硅氫加成方法制備而成。本發明制備的液晶單體及液晶功能化聚合物呈現可調的液晶性和聚集誘導發光AIE特性；該類材料集AIE發光特性和液晶性于一身，具有較好的穩定性，并且顯著調控液晶的光學特性和熱性能；周期功能單元序列可控聚合物具有獨特的密度分布和分子作用力；利用構建一種獨特的分子作用力模型實現發光液晶高分子穩定的AIE效應和明顯的液晶性能，對新型發光液晶功能材料的發展具有重要意義。

技術領域

本發明屬于功能高分子材料技術領域，涉及一類具有周期結構的側鏈型聚集誘導發光液晶高分子及其制備方法。

背景技術

發光液晶高分子(LLCP)兼具發光特性和液晶有序排列的特點，具有優異的加工性能和良好的熱穩定性等，在顯示和防偽材料、信息存儲和加密、傳感器等領域受到青睞。當前，通過調節發光液晶基元結構，如間隔基長度、末端基團長度、供電子、吸電子基團、位阻效應等，或改變發光液晶基元在聚合物鏈中的位置，如鏈端、鏈中、主鏈內、側鏈等，可以實現LLCP的熱性能、液晶織構和發光特性等的調控。側鏈型發光液晶高分子(SC-LLCP)是指發光液晶基元位于側鏈的LLCP，這類高分子具有合成簡單、結構多樣可設計、性能可調控的優點，廣泛用于開發多功能高分子材料。

研究表明，根據發光基團的發光性質不同，發光材料可分為發光猝滅型(ACQ)和聚集誘導發光型(AIE)。傳統有機發光材料發生聚集導致發光猝滅(ACQ)現象：在稀溶液中能夠穩定發光，在高濃度溶液或聚集態(熔融或固體狀態)時，由于分子間相互作用使非輻射能的損耗增加，發光效率顯著降低甚至不發光(猝滅)。然而，稀溶液下的有機發光材料應用非常受限，如何實現在高濃度溶液或聚集態(熔融或固體狀態)時的聚集誘導發光(AIE)至關重要。在文獻“aggregation-inducedemissionof 1-methyl-1,2,3,4,5-pentaphenylsilole”中，唐本忠等報道了一類具有強共軛結構的分子1-甲基-1,2,3,4,5-五苯基噻咯呈現AIE現象：在稀溶液狀態時不發光，但是在聚集態時發光增強。隨著AIE材料的合成應用迅速發展，AIE的調控發展成為高分子科學領域重要的研究課題。顯然，AIE特性與發光基元的分子相互作用有關，實現AIE的調控最重要的就是實現分子作用力的控制。

眾所周知，側鏈型液晶高分子(SCLCPs)的液晶光學性能和熱性能等與液晶基元的分子相互作用息息相關，本課題組致力于液晶基元的分子相互作用的調控研究，包括拓撲結構(韓麗的博士學位論文“側鏈液晶高分子的設計合成與性能調控研究”)、嵌段結構(雷嵐的博士學位論文“偶氮苯液晶高分子網絡的可控合成與性能研究”)及微觀結構(黃帥的碩士學位論文“基于聚丁二烯調控多功能度液晶高分子合成”)等對液晶基元的分子作用力的重要控制。研究表明，液晶高分子的合成已經從過去的非定量研究發展為當前的功能度和接枝密度可控，在一定程度上揭示了分子作用力和功能團密度的主要驅動作用。然而，基于無規聚合物的“功能密度”研究仍然只局限在“濃縮與稀釋”的量化概念，由于液晶高分子結構調控手段匱乏等問題，尚存在無法實現液晶功能團的精確“定位”的問題。