[发明专利]含苯并噁嗪结构三芳胺基类聚合物及其制备方法和应用

说明书

含苯并噁嗪结构三芳胺基类聚合物及其制备方法和应用，本发明涉及含苯并噁嗪结构三芳胺基类聚合物及其制备方法和应用。本发明是为了解决以往三芳胺基类聚合物耐热性能差，电致变色聚合物薄膜附膜能力差的问题。本发明以N，N‑二苯基‑1,4‑苯二胺，N,N'‑二苯基‑联苯二胺为原料然后与对氟硝基苯反应实现硝基化，随后再将硝基还原为氨基，以双酚A，多聚甲醛，制备的三芳胺基类单体为原料，在一定条件下经过缩合反应合成聚合物，本发明聚合物具有优异的电致变色性能和记忆性能，能够应用于电致变色领域，其在爆炸物检测也具有很好的表现；本发明应用电致变色聚合物领域。

技术领域

本发明涉及含苯并噁嗪结构三芳胺基类聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

电致变色聚合物是改变电压或电流时可以发生颜色变化的聚合物。聚噻吩、聚吡咯、聚乙炔等导电聚合物以及某些液晶高分子均可作为电致变色材料。导电高分子本身是离域的共轭结构，价带与导电间的能隙很小，如果在聚合物中进行掺杂(电子给体或受体的离子型化合物)，能带结构也随之发生变化，通过施加外界电场，进一步改变对光的吸收，导致颜色的改变。电致变色聚合物作为一种新兴的功能高分子材料，有着广阔的应用前景。

目前，电致变色类聚合物仍然存在耐热性能较差，并且形成的电致变色聚合物薄膜比较容易脱落等问题，同时电致变色类聚合物大部分只是探究了电致变色方面的性能，除了电致变色性能外，此类聚合物仍然有许多性能值得开发探索。

发明内容

本发明是为了解决现有三芳胺基类聚合物存在耐热性能差，电致变色聚合物薄膜附膜能力差的问题，提供了含苯并噁嗪结构三芳胺基类聚合物及其制备方法和应用。

本发明含苯并噁嗪结构三芳胺基类聚合物为含苯并噁嗪结构三芳胺基类聚合物P1或含苯并噁嗪结构三芳胺基类聚合物P2；

其中含苯并噁嗪结构三芳胺基类聚合物P1的结构式如下：

式中n为3～10的整数；

含苯并噁嗪结构三芳胺基类聚合物P2的结构式如下：

，式中n为3～10的整数。

本发明含苯并噁嗪结构三芳胺基类聚合物P1的制备方法为：一、合成N，N′-双(4-氨基苯基)-N，N′-二苯基-1,4-苯二胺单体：①、在N₂氛围下，将N，N-二苯基-1,4-苯二胺单体、氢化钠和无水N，N-二甲基甲酰胺置于三口瓶内，搅拌同时以每秒1～2滴的滴加速度加入对氟硝基苯，升温至114～115℃后进行恒温反应，然后冷却；将反应产物置于24～25℃水中至粗产品析出，然后过滤出粗产品，用99～100℃的水洗涤粗产品2～3次，将所得的粗产品放在真空干燥箱中进行烘干，再采用乙醇进行重结晶，重结晶后过滤出结晶产物，将结晶产物进行真空干燥得到黄色粉末M1；其中无水N，N-二甲基甲酰胺的体积与N，N-二苯基-1,4-苯二胺单体的物质的量的比为(200～250)mL：7.5mmol；氢化钠与N，N-二苯基-1,4-苯二胺单体的物质的量的比为66.6mmol：7.5mmol；对氟硝基苯与N，N-二苯基-1,4-苯二胺单体的摩尔比为20.0mmol：7.5mmol；24～25℃水的体积与N，N-二苯基-1,4-苯二胺单体物质的量的比为(500～800)mL：7.5mmol；所述真空干燥的温度为99～100℃，真空干燥的时间为40～48小时，真空干燥的压力为-30～-29KPa；

②、室温条件下，将无水乙醇、Pd/C和黄色粉末M1加入到三口瓶中，向三口瓶中通入N₂，使用恒压漏斗以每秒1～2滴的滴加速度滴加水合肼至三口瓶内的混合溶液中；升温至溶液回流，回流反应结束后停止加热，在79～80℃时过滤除去除Pd/C，将滤液倒入4～5℃的水中，搅拌同时加入氯化钠至析出固体，过滤出固体并用乙醇洗涤，对过滤出的固体真空干燥后得到浅白色固体M11；