本发明专利技术公开了一种具有电致变色性能的苯胺齐聚物衍生物及其制备方法，通过该方法获得的A类电致变色材料是线型苯胺齐聚物衍生物，中间为苯胺齐聚物，两端分别为氨基和羧基，使用一种二酸酐和苯胺齐聚物反应得到；B类是三臂星型苯胺齐聚物衍生物，三苯胺的同系物为中间体，与A类线型苯胺齐聚物衍生物反应制得；C类是三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物，在所获得的B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物基础上，再引入了聚乙二醇醚链，是一种同时具备电致变色硬段和离子传导软段的嵌段共聚物，得到的C类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物同时具有电致变色功能和离子传导功能的突出特点，并且可以解决常规电致变色器件中电致变色层和离子导体层微相分离的问题。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，通过该方法获得的A类电致变色材料是线型苯胺齐聚物衍生物，中间为苯胺齐聚物，两端分别为氨基和羧基，使用一种二酸酐和苯胺齐聚物反应得到；B类是三臂星型苯胺齐聚物衍生物，三苯胺的同系物为中间体，与A类线型苯胺齐聚物衍生物反应制得；C类是三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物，在所获得的B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物基础上，再引入了聚乙二醇醚链，是一种同时具备电致变色硬段和离子传导软段的嵌段共聚物，得到的C类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物同时具有电致变色功能和离子传导功能的突出特点，并且可以解决常规电致变色器件中电致变色层和离子导体层微相分离的问题。【专利说明】
本专利技术属于有机电致变色材料领域，具体涉及一类苯胺齐聚物衍生物及其制备方法。经本专利技术制备方法制得的一系列苯胺齐聚物衍生物能够用作电致变色材料。
技术介绍
电致变色性质(eletrochromi sm)属于材料电化学性能范畴。通常所指的电致变色现象是指材料的吸收光谱在外加电场或电流作用下产生可逆变化的一种现象。这种变化在外观上表现为材料的颜色及光透过率的可逆变化，在时间上则具有一定程度的持久性以及稳定性。在电致变色器件的发展历史中，透明导电层材料、离子传导层材料的变化并不大，而电致变色材料的选择则经过了长期的探索和实验。近年来，电致变色材料的研究范围逐渐扩展到了导电高分子，导电高分子材料用做电致变色材料时具有以下优点:分子可设计性强、对比度高、响应时间短、着色效率高等(P.R.Somani, S.Radhakrishnan, Mater.Chem.Phys., 2002, 77，117 ；X.Zeng, T.Ko, Polymer, 1998，39，1187)，具有良好的应用前景。 聚苯胺作为一种性能优异的导电高分子材料，在众多导电高分子中备受关注。制约聚苯胺材料在电致变色领域广泛应用的重要问题是，聚苯胺材料因其不溶不熔而后续加工困难。有研究者发现，分子量较低的苯胺齐聚物，例如苯胺四聚体，拥有与高分子量聚苯胺接近的光电性能(F.Lu, F.Wudl，M.Novak, A.J.Heeger, J.Amer.Chem.Soc.，1986，108，8311 ;Y.Wang, H.D.Tran, R.B.Kanerj Macromol.RapidCommun.，2011，32，35)。而苯胺齐聚物的加工性能则因为分子量的降低而有了很大提高。因此通过高效、简单的方法和工艺路线制备性能优异的苯胺齐聚物衍生物、并将其应用到电致变色器件中具有十分重要的实际应用价值和良好的发展前景。此外，在通常的电致变色器件中，电致变色材料需要与离子传导材料配合使用。如果能成功得到电致变色材料和离子传导材料共存的嵌段共聚物，将十分有利于离子在离子传导层和电致变色层之间的传输，缩短离子在离子传导层中的扩散路径，在离子传输速率加快的同时，降低环境阻碍，从而有效提高电致变色器件的着色/褪色效率和响应时间等，并大大提高器件的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一系列具有电致变色性能的苯胺齐聚物衍生物，该系列苯胺齐聚物衍生物包括具有苯胺齐聚物结构单元的A类线型苯胺齐聚物衍生物、B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物和C类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物。A类线型苯胺齐聚物衍生物，具有中间为苯胺齐聚物、两端分别为氨基和羧基的结构特征出类三臂星型苯胺齐聚物衍生物，中间以三苯胺的同系物连接，三臂为A类线型苯胺齐聚物衍生物；C类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物，是在B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物基础上，再引入了聚乙二醇醚链，中间以三苯胺的同系物连接，三臂为苯胺齐聚物一聚乙二醇醚(PEG)链的嵌段共聚物，同时具备电致变色功能和离子传导功能。所述的A类线型苯胺齐聚物衍生物为:【权利要求】1.一种具有电致变色性能的苯胺齐聚物衍生物，其特征在于:分别对应A类线型苯胺齐聚物衍生物、B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物和C类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物； A类线型苯胺齐聚物衍生物的结构特征为:中间为苯胺齐聚物，两端分别为氨基和羧基; B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物的结构特征为:中间以三苯胺的同系物连接，三臂为A类线型苯胺齐聚物衍生物； C类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物是在B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物基础上，再引入了聚乙二醇醚(PEG)链，其结构特征为:中间以三苯胺的同系物连接，三臂为苯胺齐聚物一 PEG嵌段共聚物； 所述的A类线型苯胺齐聚物衍生物为: 2.制备如权利要求1所述的具有电致变色性能的A类线型苯胺齐聚物衍生物的方法，其特征在于有下列步骤:选取一种二酸酐和N—苯基一 1，4 一对苯二胺反应，所得产物再与双氨基封端的苯胺 齐聚物反应，便可制得A类线型苯胺齐聚物衍生物；所述的A类线型苯胺齐聚物衍生物的结构特征为:中间为苯胺齐聚物，两端分别为氨基和羧基；结构式为: 3.制备如权利要求1所述的具有电致变色性能的B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物的方法，其特征在于有下列步骤:使用三苯胺同系物作为中间体来连接A类线型苯胺齐聚物衍生物，即可制得B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物；所述的B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物的结构特征为:中间以三苯胺的同系物连接，三臂为A类线型苯胺齐聚物衍生物；结构式为: 4.制备如权利要求1所述的具有电致变色性能的C类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物的方法，其特征在于有下列步骤:将制得的B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物连接上聚乙二醇醚(PEG)链，即可得到C类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物；所述的C类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物是在B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物基础上，再引入了聚乙二醇醚链，其结构特征为:中间以三苯胺的同系物连接，三臂为苯胺齐聚物一 PEG嵌段共聚物；结构式为: 5.制备如权利要求1所述的具有电致变色性能的A类线型苯胺齐聚物衍生物的方法，其特征在于有下列步骤: 步骤101:将N—苯基一 1，4 一对苯二胺和结构式为A— I的二酸酐在二氯甲烷溶剂中反应，得到结构式A— 2的化合物； 所用结构式为A— I的二酸酐的结构通式为: 6.制备如权利要求1所述的具有电致变色性能的B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物的方法，其特征在于有下列步骤: 将A类线型苯胺齐聚物衍生物、三苯胺和过硫酸铵盐酸水溶液在BA溶剂中反应，得到B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物； 所述的过硫酸铵盐酸水溶液是将过硫酸铵((NH4)2S2O8)溶于摩尔浓度为IM的盐酸水溶液中，混合均匀得到；用量:1L的所述盐酸水溶液中加入过硫酸铵为0.1~0.3mol ； 所述的BA溶剂由三氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、摩尔浓度为12M的盐酸和去离子水混合均匀得到；用量:10mL的去离子水中加入10~80m的三氯甲烷、I~30mL的摩尔浓度为12M的盐酸、50~200mL的DMF ； A类线型苯胺齐聚物衍生物、三苯胺和过硫酸铵的摩尔量比为3:1:3~5:1:3 ;BA溶剂的用量以三苯胺的摩尔浓度来确定，摩尔浓度为0.01~0.2mol/L ； 反应条件:将A类线型苯胺齐聚物衍生物和三苯胺在20~40°C条件下加入到BA溶剂中，在搅拌速度为40转/分钟~120转/分钟下，搅拌20~90分钟，得到BA混合溶液；在搅拌速度为4本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有电致变色性能的苯胺齐聚物衍生物，其特征在于：分别对应A类线型苯胺齐聚物衍生物、B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物和C类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物； A类线型苯胺齐聚物衍生物的结构特征为：中间为苯胺齐聚物，两端分别为氨基和羧基； B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物的结构特征为：中间以三苯胺的同系物连接，三臂为A类线型苯胺齐聚物衍生物； Ｃ类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物是在B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物基础上，再引入了聚乙二醇醚(PEG)链，其结构特征为：中间以三苯胺的同系物连接，三臂为苯胺齐聚物－PEG嵌段共聚物； 所述的A类线型苯胺齐聚物衍生物为： 所述的B类三臂星型苯胺齐聚物衍生物为： 所述的Ｃ类三臂星型嵌段苯胺齐聚物衍生物为： 。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨继萍，曹林玉，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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