[发明专利]乙烯基硅芴及其聚合物

说明书

技术领域

本发明具体涉及乙烯基硅芴和含乙烯基硅芴的聚合物以及其通用制备方法。属于光电材料制备的技术领域。

背景技术

目前有机光电材料主要是由碳、氢、氧、氮、硫等组成具有共轭结构的化合物，如果将广泛应用于无机功能材料的杂原子引入到有机共轭体系中，很有可能得到性能非常好的有机-无机杂化功能材料。聚芴是一类极具发展前途的高效稳定的高分子电致发光材料，无论是在溶液状态，还是在固体膜状态，聚芴类高分子都显示出了优秀的热稳定性以及良好的发光效率，它的光稳定性和热稳定性已大大优于同为高分子电致发光材料的聚对苯乙烯撑(PPV)、聚对苯乙炔撑(PPP)等，在电池、光伏电池、发光二极管、非线性光学、传感器等许多领域都有广泛的应用。

由于基于三线态的磷光电致发光器件的飞速发展，主体材料特别是适用于蓝光磷光器件的主体材料越来越受到重视。磷光电致发光器件必须使用主体材料，而且对主体材料有以下要求：(1)具有较客体分子高的激发能级和适宜的激发态寿命；(2)主体的能量能有效地转移给客体，反映在光谱特性上就是主体的发射光谱和客体的吸收光谱有较大的重叠；(3)具有良好的载流子迁移率。

聚乙烯基咔唑(PVK)是目前应用最广泛、效果最好的主体材料之一，这是因为PVK具有良好的成膜性、较高的玻璃化转变温度、较高的空穴迁移率(～10^-5cm²V^-1S^-1)等。但是PVK对电子的传输能力较差，载流子传输不平衡，常常需要掺入电子传输材料。乙烯基硅芴在分子结构上和乙烯基咔唑类似，同时硅芴是一种优良的光电材料，具有较高的激发能级，对电子有较高的传输能力，乙烯基硅芴的聚合物有望成为新型蓝光主体材料。乙烯基硅芴与乙烯基咔唑等的共聚物，通过适当调节共聚单体含量，可以获得高效的蓝光主体材料，从而大大促进磷光电致发光器件研究和产业化的进程。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提出一种乙烯基硅芴及其聚合物，通过自由基或者阴离子聚合法制备了一系列基于乙烯基硅芴的均聚物和共聚物。本发明中所涵盖的材料具有优良的光电性能，是一类新型高效的高分子蓝光主体材料，在磷光电致发光器件等领域都有很好的应用前景。

技术方案：本发明合成了一系列乙烯基硅芴单体，并且使用自由基或者阴离子聚合方法合成了一系列乙烯基硅芴均聚物和共聚物。

本发明提出的乙烯基硅芴单体分子结构如下：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅为氢、苯基、噻吩基、吡啶基、链长为C1～C18的烷基(如甲基、十八烷基等)等中的一种。

本发明的含上述乙烯基硅芴的聚合物，其分子结构如下：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅为氢、苯基、噻吩基、吡啶基、链长为C1～C18的烷基(如甲基、十八烷基等)等中的一种；A、B为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙烯基咔唑、丙烯酸等单体单元，或者不存在；m、n和t为聚合物的链节数。

本发明的上述乙烯基硅芴单体，较为典型的有如下几种：

(1)R₁、R₂、R₃、R₄为氢，R₅为甲基，其结构式为：

(2)R₁、R₂为甲氧基，R₃、R₄为氢，R₅为甲基，其结构式为：

(3)R₁、R₂为氢，R₃、R₄为苯基，R₅为苯基，其结构式为：

(4)R₁、R₂为甲氧基，R₃、R₄为噻吩基，R₅为甲基，其结构式为：

(5)R₁、R₂为甲基，R₃为噻吩基，R₄为氢，R₅为甲基，其结构式为：

本发明的乙烯基硅芴聚合物，较为典型的有如下几种：