[发明专利]一种可溶液加工的黄色-蓝色电致变色聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种可溶液加工的黄色‑蓝色电致变色聚合物及其制备方法和应用，属于电致变色聚合物领域。所述的聚合物的结构式如式(I)所示，该聚合物具有烷基胺基侧链，在有机溶剂中具有良好的溶解性，可通过溶液加工的方法实现其薄膜材料的大面积制备。本发明制备的聚合物薄膜在低电压下可实现中性态黄色到氧化态蓝色的稳定可逆的转变，在智能窗、电子标签等领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于电致变色聚合物领域，具体涉及一种可溶液加工的黄色-蓝色电致变色聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

“电致变色”(Electrochromism,EC)是指材料的光学属性，如透射率、反射率、吸收率等在外加电场作用下发生稳定、可逆变化的现象，宏观上表现为颜色和透明度的可逆变化。

电致变色材料主要分为无机电致变色材料、有机小分子电致变色材料和聚合物电致变色材料。其中，聚合物电致变色材料(PEC)因其结构易修饰，能带可控、加工性能好、电致变色综合性能优异等特点，在智能窗、平面显示、信息标签等领域具有巨大的应用价值，被广泛地研究。根据聚合方式的不同，PEC 材料一般可分为电化学聚合的PEC材料和化学聚合的PEC材料。化学聚合的 PEC材料通常具有良好的溶液加工性能，可通过喷涂、旋涂、油墨打印、丝网印刷等技术制备薄膜，从而可实现PEC器件的大面积、低成本制备，因此备受关注。

在过去十年，溶液加工型PEC材料得到了快速的发展，各种各样的溶液加工型PEC材料被设计合成。然而，目前大部分具有良好应用前景的溶液加工型 PEC材料的技术专利都集中在欧美等发达国家，国内在这一领域具有自主知识产权的技术专利相对缺乏。因此，开发高性能的、具备产业化应用前景的新型可溶液加工的PEC材料十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种可溶液加工的黄色-蓝色电致变色聚合物及其制备方法和应用，该材料在电压驱动下能实现黄色到蓝色的可逆变化且在常见的有机溶剂(二氯甲烷、四氢呋喃等)中具有良好的溶解性。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明首先提供了一种可溶液加工的黄色-蓝色电致变色聚合物，所述的聚合物的结构式如式(I)所示：

式(I)中，m为3-14中的整数；

所述电致变色聚合物的数均分子量Mn＝2000～200000，多分散系数 D＝1.0～5.0。

优选的是，所述电致变色聚合物的数均分子量Mn＝5000～50000。

本发明还提供了一种式(I)所示的电致变色聚合物的制备方法，该方法如下：

将式1结构的单体、式2结构的单体、有机酸、无机弱碱、配体以及钯类催化剂加入有机溶剂中进行反应，所得反应混合物经后处理得到式(I)所示的电致变色聚合物；

式1中，m为3-14中的整数。

优选的是，所述的有机酸为新戊酸、1-金刚烷甲酸中的一种或两种的混合物；所述的无机弱碱为碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠中的一种或者两种以上的混合物。

优选的是，所述的配体为三环己基膦氟硼酸盐、三(2-甲氧基苯基)膦中的一种或两种的混合物。

优选的是，所述的钯类催化剂为三(二亚苄基丙酮)二钯(0)-氯仿加合物、醋酸钯、二氯二(三苯基膦)钯中的一种或两种以上的混合物。

优选的是，所述的有机溶剂为四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的一种或者两种以上的混合溶剂。