[发明专利]一种苯胺齐聚物和聚乙二醇星型共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机高分子材料共聚物制备领域，具体涉及苯胺齐聚物与聚乙二醇星型共聚物及其制备方法。

背景技术

聚苯胺作为一种常见的导电高分子材料，因其同时具有的电致变色等特殊性能(P.R.Somani,S.Radhakrishnan,Mater.Chem.Phys.,2002,77,117;X.Zeng,T.Ko,Polymer,1998,39,1187)，而在众多导电高分子中备受关注。高分子材料作为电致变色材料的独特优势在于，这类材料分子可设计性强、对比度高、响应时间短、着色效率高，具有良好的应用前景。

在实际应用的电致变色器件中，电致变色材料需要与离子传导材料配合使用(P.R.Somani,S.Radhakrishnan,Mater.Chem.Phys.,2002,77,117)，电致变色材料多为刚性分子链，离子传导材料多为柔性分子链，二者之间存在相容性不佳的问题(A.A.Argun,P.H.Aubert,B.C.Thompson,I.Schwendeman,C.L.Gaupp,J.Hwang,N.J.Pinto,D.B.Tanner,A.G.MacDiarmid,J.R.Reynolds,Chem.Mater.,2004,16,4401;B.Yin,C.Jiang,Y.Wang,M.La,P.Liu,W.Deng,Synth.Met.,2010,160,432)。

另一个制约聚苯胺材料广泛应用的重要问题是，聚苯胺材料因其不溶不熔而后续加工困难。有研究者发现，分子量较低的苯胺齐聚物，例如苯胺四聚体，拥有与大分子量聚苯胺材料相类似的光电性能(F.Lu,F.Wudl,M.Novak,A.J.Heeger,J.Amer.Chem.Soc.,1986,108,8311;Y.Wang,H.D.Tran,R.B.Kaner,Macromol.Rapid Commun.,2011,32,35)。而苯胺齐聚物的加工性能则因为分子量的降低而有了很大提高。

针对这一系列问题，合成苯胺齐聚物与离子传导材料——聚乙二醇的共聚物被认为是一种有效的改性手段。共聚物形成的电致变色器件也因此而有可能通过合适条件诱导下的自组装而自然成型(L.Huang,J.Hu,L.Lang,X.Chen,Y.Wei,X.Jing,Macromol.Rapid Commun.,2007,28,1559;J.Hu,X.Zhuang,L.Huang,L.Lang,X.Chen,Y.Wei,X.Jing,Langmuir,2008,24,13376)，节省了大量成本。但目前文献报道中的苯胺齐聚物-聚乙二醇共聚改性手段，仍局限于线性共聚物的合成，包括A-B型二嵌段、A-B-A型三嵌段等(M.Deepa,S.Ahmad,K.N.Sood,J.Alam,S.Ahmad,A.K.Srivastava,Electrochim.Acta,2007,52,7453;郎乐,庄秀丽,刘亚栋,章培标,陈学思,危岩,高等学校化学学报,2011,32,411)。因为共聚物的结构影响了其自组装的微结构，而自组装的微结构进一步影响了电致变色期间的电化学性能和光性能(M.Cochet,G.Louarn,S.Quillard,M.Boyer,J.Buisson,S.Lefrant,Raman Spectrosc.,2000,31,1029;S.O'Driscoll,G.Demirel,R.A.Farrell,T.G.Fitzgerald,C.O'Mahony,J.D.Holmes,M.A.Morris,Polym.Adv.Technol.,2011,22,915)，所以目前得到的改性共聚物的自组装性能有很大的局限性，无法适应多种多样的电致变色器件的具体要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种苯胺齐聚物-聚乙二醇星型共聚物及其制备方法，该方法利用苯胺齐聚物为初始反应物，使用了甲基苯磺酰氯的同系物作为中间体，利用该同系物的苯环上可以连接复数甲基基团的特性，通过在其上分别连接聚乙二醇单甲醚分子链，从而得到星型共聚物。解决了苯胺齐聚物与聚乙二醇单甲醚作为线性单官能度分子链、无法支化得到星型共聚物的问题。经过多种测试表征，该方法成功得到了目标产物。该方法操作简便，原料成本低，易于实行，而且，当中间体选用对甲苯磺酰氯时，也可以得到普通的线性共聚物，这证明了本发明良好的普适性。

本发明的一种苯胺齐聚物和聚乙二醇星型共聚物，其特征在于：苯胺齐聚物-聚乙二醇星型共聚物是由单条苯胺齐聚物臂和复数条聚乙二醇臂组合而成；连接所述单臂苯胺齐聚物与所述复数臂的聚乙二醇的是中间体，所述中间体有多个结构式。