[發明專利]基于含二噻吩并喹喔啉母體為中心的對稱型聚合物及柔性電致變色器件

有效

• 申請號: 202111362669.1
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114316216B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 蔡盡忠;王蕾
• 申請（專利權）人: 廈門華廈學院
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;G02F1/1516
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 黃凌飛

1.基于含二噻吩并喹喔啉為母體中心的對稱型聚合物，其特征在于，具有如下結構：

其中，Ar為呋喃、噻吩、吡咯、硒吩、碲吩、噻二唑、氧二唑、三氮唑、苯并噻二唑、苯并三氮唑、茚、苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、苯并硒吩、苯并碲吩、苯、萘、菲、喹啉、喹喔啉或以上化合物衍生物中的至少一種；m為1～4的自然數；

其制備方法包括以下步驟：

(1)將二溴化二噻吩并[2,3-f:3’,2’-h]喹喔啉母體單體與Ar結構并環，得到基于二溴化二噻吩并[2,3-f:3’,2’-h]喹喔啉結構的偶聯前驅體；

(2)將步驟(1)得到的二溴化二噻吩并[2,3-f:3’,2’-h]喹喔啉結構的偶聯前驅體與9,9-雙醚鏈芴的硼酸酯化物混合，進行Suzuki反應，得到共軛聚合物前驅體；

(3)步驟(2)得到的共軛聚合前驅體，利用陽極氧化法聚合得到基于含二噻吩并喹喔啉為母體中心的對稱型聚合物；

步驟(2)中，二溴化二噻吩并[2,3-f:3’,2’-h]喹喔啉母體單體與9,9-雙醚鏈芴的硼酸酯化物的摩爾比為1:2；所述Suzuki反應為：氮氣保護下，二溴化二噻吩并[2,3-f:3’,2’-h]喹喔啉母體單體與9,9-雙醚鏈芴的硼酸酯化物、四(三苯基膦)鈀，碳酸鉀水溶液，溶解在甲苯中，加熱至110℃回流24小時；

步驟(3)中，所述的陽極氧化法為：以精制的三氟化硼乙醚或三氟乙酸為電解液，或與二氯甲烷、乙腈、硝基苯任意一種以不同體積比混合，配制濃度為1mmol·L^-1的聚合前驅體溶液；攪拌均勻，保持溶液在氬氣氛圍下，以Cu/PET基底為工作電極、鉑片為對電極、Ag/AgCl為參比電極，通過動電位掃描進行陽極氧化聚合。

2.根據權利要求1所述的基于含二噻吩并喹喔啉為母體中心的對稱型聚合物，其特征在于，Ar具有如下結構中的至少一種：

其中，R為H、C1～50烷基直鏈或支化鏈。

3.權利要求1或2所述的基于含二噻吩并喹喔啉為母體中心的對稱型聚合物在制備柔性電致變色器件中的應用。

4.一種基于權利要求1或2所述的基于含二噻吩并喹喔啉為母體中心的對稱型聚合物的柔性電致變色器件的制備方法，其特征在于，包含以下制備步驟：

(1)將覆有光刻膠掩模的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)基底進行等離子體表面處理，得到柔性PET基底；

(2)將銅納米分散液均勻旋涂到步驟(1)所述的PET基底上后，疊加圖案化掩膜，得到具有矩陣圖案化的Cu/PET柔性電極；

(3)以精制的三氟化硼乙醚或三氟乙酸為電解液，或與二氯甲烷、乙腈、硝基苯任意一種以不同體積比混合，配制濃度為1mmol·L^-1二噻吩并喹喔啉母體為中心的對稱型單體溶液；攪拌均勻，保持溶液在氬氣氛圍下，以步驟(2)所述的Cu/PET基底為工作電極、鉑片為對電極、Ag/AgCl為參比電極，0V～1.5V電位范圍內進行陽極氧化聚合反應，得到聚合物變色矩陣；

(4)將六氟磷酸鋰、六氟砷酸鋰、四氟硼酸鋰、三氟甲磺酸鋰中任意一種鋰鹽，與聚9,9-雙醚鏈芴加入四氫呋喃混合攪拌，制得電解質溶液，以3000轉/分鐘均勻旋涂于步驟(3)得到的電致變色層上，待四氫呋喃揮發，得到凝膠狀電解質矩陣；

(5)將步驟(2)所述的Cu/PET基底作為頂電極覆蓋在步驟(4)所述的電解質上，獲得柔性電致變色器件。

5.根據權利要求4所述的柔性電致變色器件的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，聚9,9-雙醚鏈芴用四氫呋喃配成濃度為4～6mg·mL^-1的溶液。

6.根據權利要求4所述的柔性電致變色器件的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，所述的鋰鹽、聚9,9-雙醚鏈芴按照質量比為4～6:1混合。