[发明专利]一种具有电致变色性能的透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及聚酰亚胺薄膜领域，尤其涉及一种具有电致变色性能的透明聚酰亚胺薄膜。所述聚酰亚胺薄膜的结构式如式(1)至式(4)任一项所示：其中，X^‑是Cl^‑,Br^‑,I^‑,PF₆^‑,BF₄^‑,ClO₄^‑,TFSI^‑中的一种，Ar是苯环、噻吩、吡咯、吡啶中的一种。本发明的具有电致变色性能的透明聚酰亚胺薄膜，通过将紫精基团引入到聚酰亚胺链中，利用4,4’‑联吡啶阳离子盐作为变色基团，使得制备得到的聚酰亚胺薄膜具有良好的变色效果，提高了聚酰亚胺薄膜在电致变色领域的应用。

技术领域

本发明涉及聚酰亚胺薄膜领域，尤其涉及一种具有电致变色性能的透明聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺是主链上含有酰亚胺环的具有高耐热性、优异的化学稳定性、优异的机械性能和电性能的一类高分子材料，聚酰亚胺薄膜由于其高透明度、柔性好、耐冲击等优点，已逐渐取代传统的易脆的玻璃基板，作为柔性显示器制作的优选材料；同时透明聚酰亚胺具有的优异耐热性能、低膨胀系数等特点，使得它在航空航天、精密电子等领域具有广阔的应用前景。

电致变色是指材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化，具有电致变色性能的材料成为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。

由于聚酰亚胺薄膜结构成分简单、导电性能差，电致变色效果不佳，大大影响了聚酰亚胺薄膜作为一种新型电致变色材料的广泛推广和应用。因此，提供一种具有良好电致变色性能的透明聚酰亚胺薄膜，是本领域的一项技术问题。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种具有电致变色性能的透明聚酰亚胺薄膜，通过将紫精基团引入到聚酰亚胺链中，制备得到具有良好电致变色性能的聚酰亚胺薄膜及其制备方法。

本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种具有电致变色性能的透明聚酰亚胺薄膜，所述聚酰亚胺薄膜的结构式如式(1)至式(4)任一项所示：

其中，X^-是Cl^-,Br^-,I^-,PF₆^-,BF₄^-,ClO₄^-,TFSI^-中的一种，Ar是苯环、噻吩、吡咯、吡啶中的一种。

另一方面，本发明提供上述具有电致变色性能的透明聚酰亚胺薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二胺单体在搅拌条件下均匀溶解在N,N-二甲基乙酰胺中，再加入二酐单体，溶解完全后反应14-17h，得到均匀粘稠的淡黄色透明聚酰胺酸；

(2)将步骤(1)制得的聚酰胺酸加入乙酸酐和吡啶的混合溶液中，置于100-110℃下剧烈搅拌回流6-8h；

(3)冷却后，将反应液滴入甲醇溶液中，析出固体，抽滤，将固体产物烘干，得到聚酰亚胺粉末；

(4)将步骤(3)得到的聚酰亚胺粉末溶解于N,N-二甲基乙酰胺中，涂覆成膜，升温，得到聚酰亚胺薄膜。

进一步的，所述二胺单体的结构如结构式(1.1)或结构式(1.2)所示：