[發(fā)明專利]多省并醌類聚合物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210450480.6
• 申請(qǐng)日: 2022-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN114702647B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聞新;馬莉莉;李雙翠;王炳洋;辛萌;劉會(huì);李靜靜;郝春成;雷清泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué);東營(yíng)欣邦電子科技有限公司
• 主分類號(hào): C08G61/00
• 分類號(hào): C08G61/00;C08G61/02
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 梁春艷

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N多省并醌類聚合物及其制備方法，所述制備方法包括：選用改性蒙脫土作為模板，將稠環(huán)芳烴與酸酐聚合成所述的多省并醌類聚合物；該聚合物具有納米片層結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種多省并醌類聚合物及其制備方法，屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

多省并醌類聚合物(polyacenequinoneredical?polymers，簡(jiǎn)稱PAQR)是一種本征半導(dǎo)電的高分子聚合物，其分子內(nèi)部存在的特殊游動(dòng)極化形式又使其具有較高的介電常數(shù)，是一類特殊的“兩棲性”材料。PAQR既可以作為半導(dǎo)電/高介電填料與其它基體高聚物進(jìn)行復(fù)合來制備復(fù)合型聚合物材料，又可以作為純有機(jī)半導(dǎo)電/介電材料在傳感器、電能存儲(chǔ)領(lǐng)域得到應(yīng)用。目前常用的方法有固相熔融法、氣相沉積法和溶液聚合法，主要是通過芳環(huán)或雜芳環(huán)單體與酸酐在路易斯酸的催化下聚合而成。在通常情況下，自由聚合過程中生成的聚合物鏈很難在三維空間中沿有序方向折疊排列，一般都相互纏繞，沒有規(guī)律，合成的PAQR多呈無規(guī)則形貌。例如Wang等(Hollow?PAQR?nanostructure?and?its?smartelectrorheological?activity，polymer,2016,83,129-137)公開了利用十二烷基硫酸鈉等表面活性劑作為模板合成空心球結(jié)構(gòu)的PAQR，但由于十二烷基硫酸鈉尺寸穩(wěn)定性較差，得到的PAQR空心球大小不均一，而且容易破碎。同時(shí)，當(dāng)前合成PAQR由于副反應(yīng)較多，單體揮發(fā)嚴(yán)重，導(dǎo)致產(chǎn)率較低。因此，實(shí)現(xiàn)PAQR形貌的可控制備同時(shí)提高產(chǎn)率，是目前技術(shù)上亟需突破的難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的一些問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N多省并醌類聚合物的制備方法，可制得納米片層結(jié)構(gòu)的多省并醌類聚合物。

本申請(qǐng)第一方面提供的多省并醌類聚合物的制備方法包括：選用改性蒙脫土作為模板，將稠環(huán)芳烴與酸酐在改性蒙脫土的層間受限空間內(nèi)聚合生成所述的多省并醌類聚合物。

可選地，所述改性蒙脫土以路易斯酸作為插層劑。

可選地，所述路易斯酸選擇季胺鹽、ZnCl₂、AlCl₃、FeCl₃中的一種。

可選地，所述季胺鹽選擇十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨中的一種。

可選地，所述改性蒙脫土、稠環(huán)芳烴和酸酐的摩爾比為1-2:1:1。

可選地，所述稠環(huán)芳烴為芳環(huán)單體或雜芳環(huán)單體。可選地，所述稠環(huán)芳烴選擇蒽、蒽醌、芘中的任意一種或幾種的組合。

可選地，所述的酸酐選擇均苯四甲酸二酐、四氯酸酐、四溴酸酐中的任意一種或幾種的組合。

更具體地，所述多省并醌類聚合物的制備方法包括：選用改性蒙脫土作為模板，將改性蒙脫土、稠環(huán)芳烴與酸酐加入第一溶劑中混合均勻；超聲處理后抽濾干燥得到第一固體；將第一固體升溫反應(yīng)，反應(yīng)完成后冷卻至室溫，得到第二固體；將第二固體提純得到所述的多省并醌類聚合物。

可選地，所述第一溶劑選擇丙酮、乙醇或甲醇。

可選地，所述超聲處理的時(shí)間為10-24h。

可選地，將第一固體轉(zhuǎn)移至馬弗爐中升溫反應(yīng)，反應(yīng)溫度為310-360℃，反應(yīng)時(shí)間為15-24小時(shí)。

可選地，第二固體提純的過程包括：依次選用鹽酸、水、乙醇、甲苯、氫氟酸作為提純?nèi)軇?duì)所得的第二固體進(jìn)行提純。

本申請(qǐng)第二方面提供了一種多省并醌類聚合物，其可采用前文任意技術(shù)方案所述的制備方法制得，該多省并醌類聚合物為納米片層結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)的有益效果為：