【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机光电材料，具体涉及一种可绿色溶剂加工的侧链含多个n活性中心的聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在智能化生活需求日益增长的创新背景下，电致变色技术因其能够因地制宜地可逆化调控颜色，且无需持续通电即能保持显色状态的突出性能优势而受到广泛关注。此外，由于变色机理与多种光电和能源领域高度重合或兼容，目前的电致变色材料已经成功应用于众多轻量化、功能集成化以及柔性的智能化器件组装。
2、电致变色材料的性能发挥主要得益于氧化还原活性中心，而其颜色变化的丰富程度更是与体系中的活性中心数目息息相关。现阶段，以n为活性中心的材料大多集中于单一变色或双变色阶段，显然不能够满足更高层次的生活品质追求。同时，受材料自身结构特点的制约，加工成膜的过程或多或少都会涉及到高毒性卤代溶剂的使用。这些溶剂一旦处理不当或泄露，不但会对水土造成极其严重的污染，还会产生高昂的后期管理成本。
3、因此，设计并合成出含有多个n活性中心的聚合物材料，能够发生多种可逆颜色变化，且可以通过环境友好型的绿色溶剂进行生产加工，从而实现在解决本征性能提升的技术瓶颈时兼顾安全和可持续发展的环保产出理念，对有机光电材料技术相关领域的发展具有重大意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是要解决现有电致变色材料颜色变化相对较少，加工过程涉及高毒性卤代溶剂的技术问题，提供一种可绿色溶剂加工的侧链含多个n活性中心的聚合物及其制备方法和应用。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种可绿色溶剂加工的侧链含多个n活性中心的聚合物，其特征在于，包括式(ⅰ)所示结构：
4、
5、其中，n为正整数，表示聚合度；r为r1～r8所示结构的一种；
6、
7、x为x1～x8所示结构的一种：
8、
9、式(x3)、(x7)中，x为1、2或3；式(x4)、(x8)中，y选自1，4位、1，5位、2，6位或2，7位双取代的萘中的一种。
10、进一步，在本专利技术提供的一些实施例中，聚合物为p1～p10结构中的一种：
11、
12、
13、进一步地，所述侧链含多个n活性中心的聚合物的数均分子量为3～50kda，重均分子量为5～60kda，分散指数(分散指数是重均分子量与数均分子量的比值)为1.3～3。
14、一种可绿色溶剂加工的侧链含多个n活性中心的聚合物的制备方法，其步骤如下：步骤一：分别将催化剂、式(ⅱ)结构单体化合物，依次加入低沸点溶剂中，常温搅拌后，反应结束得到式(ⅲ)产物；
15、
16、步骤二：分别将式(ⅲ)结构单体化合物、式(ⅳ)结构单体化合物、催化剂依次加入中沸点溶剂中，加热搅拌，反应结束后得到式(ⅴ)结构单体；
17、
18、步骤三：将式(ⅴ)结构单体化合物、催化剂溶于低沸点溶剂中，加热搅拌，反应结束后得到式(ⅵ)预聚单体；
19、
20、步骤四：将式(ⅵ)结构单体与式(ⅶ)结构单体、催化剂、反应溶剂投入装有氮气通口、冷凝器、机械搅拌的三颈烧瓶中，机械搅拌混合物进行反应，加热带水后，继续升温至体系粘度上升，将聚合物溶液倒入蒸馏水中停止反应，对反应后固体进行粉碎过滤洗涤和干燥，得到聚合物。
21、
22、进一步地，步骤一中，低沸点溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷；常温搅拌在避光及保护性气体存在的条件下进行，保护气体为氮气或氩气；催化剂为n-溴化丁二酰亚胺；式(ⅱ)结构单体与催化剂的摩尔比为1：(2～2.5)。
23、进一步地，步骤二中，中沸点溶剂为甲苯或二甲苯；加热的温度为110～120℃，时间为12～24小时；加热在保护性气体存在的条件下进行，保护气体为氮气或氩气；催化剂为叔丁醇钠、三(二亚苄基丙酮)二钯、三叔丁基膦中的一种或任意组合；催化剂与式(ⅲ)，式(ⅳ)结构单体摩尔比为1:1:(2～2.5)。
24、进一步地，步骤三中，低沸点溶剂为乙酸乙酯或乙醇；加热搅拌的温度为70℃～80℃，时间为6～12小时；搅拌是在保护性气体存在的条件下进行，保护气体为氮气或氩气；催化剂为钯碳或水合肼中的一种或组合；式(ⅴ)结构单体和催化剂的摩尔用量比为1:(0.3～0.5)。
25、进一步地，步骤四中，反应溶剂为n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或任意组合；所述带水溶剂为甲苯或二甲苯；所述带水温度为130～150℃，时间为4～6小时；聚合反应的温度为180～220℃，时间为8～24小时；聚合反应是在保护性气体存在的条件下进行，保护气体为氮气或氩气；催化剂为碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或任意组合；催化剂与式(ⅶ)、式(ⅵ)结构单体的摩尔比为(2～10)：1：(0.8～1.2)。
26、一种可绿色溶剂加工的侧链含多个n活性中心的聚合物的应用，其特征在于：使用绿色溶剂将聚合物加工成膜，作为工作电极，并与对电极和电解质共同组装成器件，将其应用于电致变色、电控荧光、超级电容器、有机锂离子电池、信息存储、生物传感器和锌离子电池领域。
27、进一步地，所述绿色溶剂为水、甲苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、萘酚、苯甲酸乙酯、苯甲醚、三甲基苯、二苯醚、n-甲基吡咯烷酮、丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、柠檬烯、甲基四氢呋喃、环戊基甲醚、碳酸丙烯酯中的一种或任意组合；加工成膜方式为旋涂、喷涂、刮涂、滴涂、浇筑、浸涂、流延、狭缝挤压涂布，丝网印刷、喷墨打印、电化学沉积、喷雾热解、卷对卷中的一种或任意组合；对电极材料为紫精及其衍生物、苯醌及其衍生物、三氧化钨、五氧化二钒、聚苯胺、3，4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐中的一种；电解质为液态电解质、凝胶电解质、固态电解质、多孔膜电解质中的一种；器件的结构为平行结构、夹层结构、纤维结构中的一种。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为:
29、1、本专利技术获得的聚合物具有多个n活性中心，能够实现多种可逆颜色变化；
30、2、本专利技术获得的聚合物可通过绿色溶剂加工成膜，有利于安全成产和环境保护；
31、3、本专利技术获得的聚合物能应用于多个有机光电材料技术相关领域，满足功能集成化的创新诉求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种可绿色溶剂加工的侧链含多个N活性中心的聚合物，其特征在于，包括式(Ⅰ)所示结构：
2.根据权利要求1所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个N活性中心的聚合物，其特征在于，所述聚合物的数均分子量3～50kDa，重均分子量为5～60kDa，分散指数为1.3～3。
3.根据权利要求1所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个N活性中心的聚合物的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个N活性中心的聚合物的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个N活性中心的聚合物的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求3所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个N活性中心的聚合物的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求3所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个N活性中心的聚合物的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个N活性中心的聚合物的应用，其特征在于：使用绿色溶剂将聚合物加工成膜，作为工作电极，并与
9.根据权利要求8所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个N活性中心的聚合物的应用，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种可绿色溶剂加工的侧链含多个n活性中心的聚合物，其特征在于，包括式(ⅰ)所示结构：
2.根据权利要求1所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个n活性中心的聚合物，其特征在于，所述聚合物的数均分子量3～50kda，重均分子量为5～60kda，分散指数为1.3～3。
3.根据权利要求1所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个n活性中心的聚合物的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个n活性中心的聚合物的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种可绿色溶剂加工的侧链含多个n活性中心的聚合物的制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈峥，王琦琳，石翔夫，荣常如，姜振华，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。