[發(fā)明專利]基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料及其制備方法

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• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115894832A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鳳淵;胡本林;李潤偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: C08G12/26
• 分類號: C08G12/26;C08G77/452;C08G12/06
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 胡天人

1.一種基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：以醛基封端的共軛寡聚物和氨基封端的非共軛類化合物為原料，在酸催化劑的作用下通過醛-胺縮聚反應，得到基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料，如結(jié)構(gòu)式I所示：

結(jié)構(gòu)式I中：n，m為自然數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將醛基封端的共軛化合物和氨基封端的共軛化合物加入到反應容器中，然后加入酸催化劑，通入惰性氣體以排出反應容器中的空氣，加入反應溶劑后在一定溫度下進行醛-胺縮聚反應，得到醛基封端的共軛寡聚物；

S2、將氨基封端的非共軛類化合物加入至醛基封端的共軛寡聚物的反應溶液中繼續(xù)反應，反應結(jié)束后，將反應溶液經(jīng)沉淀、提取純化，獲得基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料的制備方法，其特征在于，所述醛基封端的共軛化合物具有如結(jié)構(gòu)式II所示的結(jié)構(gòu)通式：

OHC-Ar₁-CHO

結(jié)構(gòu)式II

結(jié)構(gòu)式II中，Ar₁為以下共軛結(jié)構(gòu)中的一種或多種：并苯類及其衍生物的共軛結(jié)構(gòu)、雜原子取代的有機共軛芳烴、噻吩類的共軛結(jié)構(gòu)、共軛大環(huán)類、富勒烯及其衍生物的共軛結(jié)構(gòu)、苝/萘酰亞胺衍生物的共軛結(jié)構(gòu)、含有取代基氟原子的共軛結(jié)構(gòu)、含有氰基的共軛結(jié)構(gòu)、含有酰胺基的共軛結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料的制備方法，其特征在于，所述氨基封端的共軛化合物具有如結(jié)構(gòu)式III所示的結(jié)構(gòu)通式：

H₂N-Ar₂-NH₂

結(jié)構(gòu)式III

結(jié)構(gòu)式III中，Ar₂為以下共軛結(jié)構(gòu)中的一種或多種：并苯類及其衍生物的共軛結(jié)構(gòu)、雜原子取代的有機共軛芳烴、噻吩類的共軛結(jié)構(gòu)、共軛大環(huán)類、富勒烯及其衍生物的共軛結(jié)構(gòu)、苝/萘酰亞胺衍生物的共軛結(jié)構(gòu)、含有取代基氟原子的共軛結(jié)構(gòu)、含有氰基的共軛結(jié)構(gòu)、含有酰胺基的共軛結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料的制備方法，其特征在于，所述氨基封端的非共軛類化合物選自雙端氨基封端的聚二甲基硅氧烷、雙端氨基封端的聚酰胺、雙端氨基封端的聚己內(nèi)酯多元醇中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一所述的基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述醛基封端的共軛化合物與所述氨基封端的共軛化合物的摩爾比為1.1～1.9:1，所述步驟S2中，所述氨基封端的非共軛類化合物與所述醛基封端的共軛寡聚物的摩爾比為0.1～0.9:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料的制備方法，其特征在于，所述酸催化劑選自對甲苯磺酸、氯化鋰、氯化鈣、碘化亞銅、酸性離子液體中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料的制備方法，其特征在于，所述反應溶劑選自四氫呋喃、甲醇、乙醇、二氯乙烷、甲苯、氯苯、二甲苯、吡啶、二甲基甲酰胺中的一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，反應溫度為50～200℃，反應時間為10～24h，所述步驟S2中，反應溫度為50～200℃，反應時間為24～48h。

10.一種基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料，其特征在于，由如權(quán)利要求1-9任一所述的制備方法制得。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于亞胺嵌段共聚物的本征彈性半導體材料，其特征在于，其斷裂伸長率大于等于300％；在50％的應變下，載流子遷移率大于等于1.0cm²·V^-1·s^-1。