[发明专利]一种基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下的步骤：

将共轭聚合物主体分子与共轭客体分子混合，组装成所述基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物；

所述共轭聚合物主体分子的结构通式如下所示：

其中，R₁为羟基、羧酸基团、磷酰基、三氟甲磺酰基、直链烷氧基、支链烷氧基与环己氧基中的一种；n为整数，n的取值范围为5-8；A₁为碳碳三键、三氮唑、噻吩与苯环中的一种或缺省；m表示共轭聚合物主体分子的重复单元数，m2；结构通式中虚线表示共轭聚合物重复单元上的柱芳烃环状结构；所述直链烷氧基、支链烷氧基的碳原子数均为1-10；

所述共轭客体分子的结构通式如下所示：

其中，R₂为直链烷基、支链烷基、环己基或氢原子中的一种；A₂为苯环、噻吩环、碳碳三键中的一种或缺省；所述直链烷基、支链烷基的碳原子数均为1-20。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述共轭聚合物主体分子与共轭客体分子的摩尔比为100:50-100:0.05；所述混合的方式为以溶液态混合，即将共轭聚合物主体分子与共轭客体分子分别溶解于有机溶剂，得到共轭聚合物主体分子的溶液与共轭客体分子的溶液，然后将两种溶液混合均匀。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述共轭聚合物主体分子的溶液与共轭客体分子的溶液的浓度均为1×10^-6M～10M；所述有机溶剂为四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、甲苯以及丙酮中的一种以上。

4.一种由权利要求1-3任一项所述的制备方法制得的基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物。

5.根据权利要求4所述的基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物，其特征在于，结构式如下：

其中：圆圈代表柱[n]芳烃单元，菱形代表四苯基乙烯单元，而由它们组成的长链代表柱[n]芳烃共轭聚合物；方形代表共轭客体分子，与方形链接的曲线代表客体上与柱[n]芳烃单元相匹配的结合位点基团；该结合位点基团与柱[n]芳烃空腔之间以多个C—H…O(N)氢键与C—H…π互作用连接；一个共轭客体分子能够结合两个含柱[n]芳烃结构的聚合物重复单元，从而拉近聚合物之间的距离，自组装成所述基于柱[n]芳烃共轭聚合物3D交联超分子聚合物。

6.权利要求4所述的一种基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物的应用，其特征在于，包括如下的步骤：

(1)将所述基于柱[n]芳烃共轭聚合物的3D交联超分子聚合物结合到负载基底上或单独压制成膜、片，得到纸状物；此时纸状物在365nm紫外光下显示为共轭客体分子的荧光颜色，在日光灯下为纸张自身颜色；

(2)加热步骤(1)得到的纸状物，得到一种具有加密性、能反复擦写的书写材料；此时，加热后的纸状物在紫外光下显示为共轭聚合物主体分子的荧光，所述共轭聚合物主体分子的荧光为绿色荧光，在日光灯下为纸张自身颜色；

(3)用书写溶剂在步骤(2)中所述具有加密性、能反复擦写的书写材料的表面上书写所需保密的信息，自然风干得到书写后的材料，所述书写后的材料表面存在日光灯下无法观察的书写痕迹；

(4)将步骤(3)中所述书写后的材料在紫外灯下照射，显示出书写痕迹，得到步骤(3)中书写的保密信息；

(5)加热步骤(4)获取保密信息后的书写材料，加热后，书写材料表面的书写痕迹消失，完成对书写材料的擦写。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤(1)中所述结合的方式包括喷涂、浸泡、旋涂以及压膜；步骤(3)中所述书写溶剂为氯仿、乙醇、甲醇、丙酮、二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯中的一种以上。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤(2)中所述加热温度为120-200℃，加热的时间为1-20min；步骤(5)中所述加热的温度为120-200℃，加热的时间为1-20min。