[发明专利]一种含EDOT单元的聚合物及制备和作为电致变色材料的应用

说明书

本发明属于电致变色材料领域，公开了一种含EDOT单元的聚合物及制备和作为电致变色材料的应用。所述含EDOT单元的聚合物具有如下式(I)所示的结构。其制备方法为：将EDOT、四丁基溴化铵和碱溶于有机溶剂中，室温搅拌混合均匀，然后加入2,6‑二溴‑9,10‑二联苯蒽和乙酸钯，氮气保护及130‑140℃温度下搅拌反应22‑24h，反应产物经分离纯化，得到含EDOT单元的聚合物。本发明将EDOT与大共轭芳香化合物一起引入聚合物结构中，使得聚合物的电致变色性能得到改善。

技术领域

本发明属于电致变色材料领域，具体涉及一种含EDOT单元的聚合物及制备和作为电致变色材料的应用。

背景技术

随着科技的发展，人类对于材料的要求也越来越高，其中电致变色材料作为一种新兴智能材料而受到公众的广泛关注。电致变色通常被定义为某些聚合物材料具有能够通过其氧化还原状态的改变而使自身发生可逆的颜色变化的独特性质。聚合物电致变色材料由于具有分子设计多样性、变色范围宽广和容易加工等特点，受到人们的重视。

目前，人们研究较多的导电聚合物高分子材料以聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯等为主。聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)是一种较为常用的导电聚合物，但相较于其他电致变色材料，循环寿命较短，颜色单一，在实际应用中受到了很大的制约。而大共轭芳香化合物具有高度极化的电子体系，在有机发光二极管、染料和颜料的应用中发挥着重要作用，然而却很少被应用于电致变色领域。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种含EDOT单元的聚合物。本发明将EDOT与大共轭芳香化合物一起引入聚合物结构中，会使聚合物性质得到改善。

本发明的另一目的在于提供上述含EDOT单元的聚合物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述含EDOT单元的聚合物作为电致变色材料的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种含EDOT单元的聚合物，具有如下式(I)所示的结构：

式中，n为10-20的整数。

上述含EDOT单元的聚合物的制备方法，包括如下步骤：

将3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)、四丁基溴化铵(TBAB)和碱溶于有机溶剂中，室温搅拌混合均匀，然后加入2,6-二溴-9,10-二联苯蒽和乙酸钯(Pd(AcO)₂)，氮气保护及130-140℃温度下搅拌反应22-24h，反应产物经分离纯化，得到含EDOT单元的聚合物，具体反应式如下：

优选地，所述碱为乙酸钾或碳酸钾。

优选地，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。

优选地，所述EDOT与2,6-二溴-9,10-二联苯蒽的物质的量之比为1:(1～1.2)。

优选地，所述EDOT与四丁基溴化铵的物质的量之比为1:(2～2.4)。

优选地，所述EDOT与乙酸钾的物质的量之比为1:(2～2.4)。

优选地，所述乙酸钯的加入量为EDOT摩尔量的3％～6％。

优选地，所述EDOT的物质的量与有机溶剂的摩尔体积比为1:(80～120)mol/L。

优选地，所述分离纯化步骤为：反应结束后将混合物冷却并倒入冷甲醇中沉淀，过滤沉淀，以甲醇、己烷和氯仿为溶剂，用索氏提取法进行纯化得到暗红色固体产物。

上述含EDOT单元的聚合物作为电致变色材料的应用。