[发明专利]可聚合单体及其制备方法和由其制备的热敏调光材料

说明书

技术领域

本发明涉及高分子新材料技术，具体涉及一类可聚合单体化合物及其制备方法，以 及由其制备的热敏调光材料。

背景技术

一些材料在某一特定温度下其性能会发生突变，例如透光率发生大幅度变化，这类 由于温度引起性能大幅度改变的现象叫做热致响应，具有这种特性的材料称为热致相应 材料，如一些水凝胶就有这种特性。热致响应材料可用于生物、医药、光电器件以及建 筑物的隔热等。热致响应水凝胶具有一临界溶解温度(LCST)，在LCST以上，水凝胶 中的聚合物与水发生可逆相分离而使体系呈现光散射状态，在LCST以下，聚合物与水 互容而使体系呈现光透射状态。在实际应用时，由于热致响应水凝胶含水量高，机械强 度低，热响应慢等特点，致使其应用受到非常大的限制。一些具有LCST的共混聚合物 在转变温度附近发生相容或相分离时伴有浑浊度改变，并且共混聚合物的透光性通常不 高，透光率改变幅度有限。

美国专利5916972(1999年)公开了一种热致散射聚合物薄膜材料，其性能特点是， 在温度低于最低临界相容温度(LCST)时材料透明，在LCST温度以上，共混聚合物 组分间产生相分离，材料不透明。另外，该材料在制备过程需要使用危害性很大的有机 溶剂——例如苯类、卤代烃等，加之这些有机溶剂由于不能完全除去，因而将残留在成 品聚合物薄膜中，影响其使用。

美国专利5,977201(BASF公司)公开了另外一种光致交联的热致散射聚合物薄膜， 该成品薄膜中虽不含有机溶剂，但需要先制备特定结构的聚合物，包括分子量及其分布 等，以实现和控制热致相分离；然后在制备薄膜时也要先将两种聚合物用有机溶剂溶解、 配制成溶液、浇注到基材上，在溶剂挥发后再经过紫外光照射进行交联，因而这种制备 方法复杂，制备周期长，还因需要使用挥发性有机溶剂，既增加成本，又不利于环保。

现代光电器件一般都采用现场成型的高速生产工艺，含有有机溶剂、不能现场成型 的材料共混物不能满足现代光电器件现场成型高速化生产的工艺要求。

发明内容

鉴于现有技术的热致相应材料存在的上述问题，本发明的其首要目的是提供一种可 用于制备热致相应材料的可聚合单体；本发明的再一个目的是提供一种制备可聚合单体 的方法；本发明的再又一个目的是提供一种由可聚合单体制备的热敏调光材料。

本发明基于发明人在研究中发现了一类具有高折光指数(≥1.52)的可聚合单体， 由该单体的聚合物与低折光指数(≤1.48)的聚醚组成的共混物具有独特的热-光响应特 性而完成的。发明人在研究中发现，所述的共混物在常温时透明，但放置在较高的环境 温度中变成浑浊的白色，将其再放置到常温环境中又变得透明，这种透明-乳白色的状 态完全由温度决定，并且是可逆改变的，转变温度由可聚合单体的聚合物的化学结构以 及共混物的组成有关，可以在20-130℃范围间调整。本发明就是基于上述发现完成的。

本发明公开的可聚合单体，具有下述通式所示结构：

R₁为氢原子或甲基；

R₂为碳原子数在2～6范围的三价有机基团；

R₃为含有碳原子数在1～6范围的羰基(-CO-)、氧羰基(-O-CO-)或氧羰基亚烷 基(-O-CO-C_nH_2n-)的二价基团，或者是氧原子；

R₄～R₈分别氢原子、卤素原子、碳原子数在1～5范围的烷基或烷氧基，碳原子数 在2～5范围的烯基，碳原子数在6～14范围的芳基，或者R₄～R₈与相连的苯环一起共 同形成芳环结构。

在下列条件(1)-(3)时，R₃不为氧基羰基：

(1)当R₄～R₈均为氢原子时；

(2)当R₆为乙烯基时；

(3)当R₄～R₈与相连的苯环一起形成的芳环结构为萘环时。

优选地，通式中所述R₂选自丙基或戊基。

优选地，通式中所述R₃为氧、氧羰基或氧羰基亚甲基。