一种咔唑-噻吩类共聚物及其应用
【专利说明】-种巧性-喔吩类共聚物及其应用 (-)技术领域
[0001] 本发明设及一种基于巧挫-唾吩类电致变色共聚物及其作为电致变色材料的应 用。 (二）【背景技术】
[0002] 随着社会经济的高速发展，能源和环境问题日益突出，寻求能源的高效利用W及 新材料的开发迫在眉睫。电致变色材料作为一类新型的节能环保材料，在汽车后视镜、智能 窗、柔性膜显示屏等领域具有潜在的应用前景。
[0003] 电致变色材料早期的研究多集中于无机类材料，主要是因为无机电致变色材料具 有良好的长期使用稳定性，，但是其材料加工性差、颜色单调且可塑性不强，着色效率普遍 不高，限制了其在生产生活中的大规模应用。
[0004] 而有机类电致变色材料可W分为小分子类电致变色材料和导电聚合物类电致变 色材料两大类。其中有机小分子类响应速度快、着色效率高的优点，但同样存在颜色变化相 对单调、稳定性不高、可加工性能差的缺点。
[0005] 导电聚合物类电致变色材料相对于传统的无机类和有机小分子类材料，具有着它 们所不能比拟的优点，譬如原料便宜易得，结构易调节、响应速度较快、着色效率较高等。因 此，导电聚合物被公认为是电致变色材料的主要研究方向。对于显示器件方面的应用，聚合 物类电致变色材料还存在稳定性较差、响应速度较慢、不能全色显示的问题，还没有达到市 场化应用的要求。
[0006] 因此制备出能多色显示、快速响应、长期稳定的聚合物电致变色材料对于实现电 致变色器件的商业化应用具有重大的科学意义和实用价值。 (H)
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是提供一种巧挫-唾吩类共聚物及其作为电致变色材 料的应用，该聚合物制备简便、成本低廉，可W在不同的电压下实现可逆的颜色变化，显色 丰富，循环稳定性好，响应时间与光学对比度较优。
[000引下面对本发明采用的技术方案做具体说明。
[0009] 本发明提供了一种巧挫-唾吩类共聚物，所述的共聚物是由摩尔比为1 ;1~1; 10的活性单体A和活性单体B通过电化学氧化方法聚合得到，所述活性单体A为二茂铁基 团修饰的3, 6-二唾吩巧挫分子炬TC-H-Fc)，其结构式如式（I)所示；所述活性单体B为 3, 4-己締二氧唾吩巧DOT),其结构式如（n)所示，购于化ergy试剂公司；
[0010]
【主权项】
1. 一种咔唑-噻吩类共聚物，所述的共聚物是由摩尔比为1 :1~I :10的活性单体A 和活性单体B通过电化学氧化方法聚合得到，所述活性单体A为二茂铁基团修饰的3, 6-二 噻吩咔唑分子，其结构式如式（I)所示；所述活性单体B为3, 4-乙烯二氧噻吩，其结构式如 (II);
2. 如权利要求1所述的咔唑-噻吩类共聚物，其特征在于所述的电化学氧化方法包括 如下步骤： (1) 将摩尔比为1 :1~1 :1〇的活性单体A和活性单体B以及支持电解质、电解溶 剂加入三电极电解池中配制成电解液，所述电解液中两种活性单体的初始浓度范围均在 0· 001~0· 01mol/L，支持电解质的浓度为0· 001~0· lmol/L，然后在三电极电解池中在采 用恒电位法进行聚合，在工作电极上电沉积得到共聚物膜； (2) 对所制得的共聚物膜进行脱掺杂处理，得到沉积在工作电极上的咔唑-噻吩类共 聚物膜。
3. 如权利要求1或2所述的咔唑-噻吩类共聚物，其特征在于：所述步骤（1)中，所述 支持电解质由阴离子和阳离子按总摩尔比1 : 1比例组成，所述阴离子为下列一种或两种 以上任意混合：高氯酸根离子、四氟硼酸根离子或六氟磷酸根离子，所述阳离子为下列一种 或两种以上任意混合：锂离子、四甲基铵离子、四乙基铵离子或四丁基铵离子。
4. 如权利要求3所述的咔唑-噻吩类共聚物，其特征在于：所述支持电解质为四丁基 高氯酸铵、高氯酸锂或四丁基氟硼酸铵。
5. 如权利要求1或2所述的咔唑-噻吩类共聚物，其特征在于：所述步骤（1)中，所述 电解溶剂选自下列之一：乙腈、三氯甲烷或二氯甲烷。
6. 如权利要求1或2所述的咔唑-噻吩类共聚物，其特征在于：所述步骤（1)中，所述 的三电极电解池以金、铂或氧化铟锡导电玻璃电极为工作电极，以金或铂电极为辅助电极， 以银-氯化银电极为参比电极，在恒电位I. 0~2. OV条件下，采用恒电位法进行聚合反应， 聚合反应终点根据消耗电量0. 04~0. 08C进行判断。
7. 如权利要求1或2所述的咔唑-噻吩类共聚物，其特征在于：所述步骤（2)中，所 述的脱掺杂处理具体为：将步骤（1)制得的共聚物膜置于同一电解液中，控制电位在-〇. 4V 到-0. 6V之间，对沉积有共聚物膜工作电极进行第一次脱掺杂处理100-200S，然后再将第 一次脱掺杂处理后的工作电极用溶剂淋洗后再置于空白溶液中，所述的空白溶液与第一次 脱掺杂使用的电解液的组成区别仅在于前者不含活性单体A和活性单体B，控制脱掺杂电 位在-0. 4V到-0. 6V之间处理100s-200s，进行二次脱掺杂处理，获得经过脱掺杂处理的共 聚物膜。
8. 如权利要求1或2所述的咔唑-噻吩类共聚物，其特征在于：所述的电化学氧化方 法还包括步骤（3):将经过脱掺杂处理的共聚物膜进行清洗、干燥；清洗溶剂为乙腈、三氯 甲烷或二氯甲烷。
9. 如权利要求8所述的咔唑-噻吩类共聚物，其特征在于：所述步骤（3)中，经过脱掺 杂处理的共聚物膜清洗后于60~90°C中干燥12~24小时。
10. 如权利要求1所述的咔唑-噻吩类共聚物作为电致变色材料的应用。
【专利摘要】一种咔唑-噻吩类共聚物及其应用，所述的共聚物是由摩尔比为1：1～1：10的活性单体A和活性单体B通过电化学氧化方法聚合得到，所述活性单体A为二茂铁基团修饰的3,6-二噻吩咔唑分子，其结构式如式(I)所示；所述活性单体B为3,4-乙烯二氧噻吩，其结构式如(II)。所述咔唑-噻吩类共聚物可作为电致变色材料应用，该聚合物制备简便、成本低廉，可以在不同的电压下实现可逆的颜色变化，显色丰富，循环稳定性好，响应时间与光学对比度较优。
【IPC分类】C08G61-12, C09K9-02, C25B3-02
【公开号】CN104725611
【申请号】CN201510122579
【发明人】欧阳密, 张 诚, 于朋飞, 吕晓静, 吕耀康
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月19日