[发明专利]供体受体型电致变色聚合物及制备方法、电致变色薄膜与应用

说明书

本发明公开一种供体受体型电致变色聚合物及制备方法、电致变色薄膜与应用，该电致变色聚合物为供体受体型电致变色聚合物，其中引达省并二噻吩为供体，2,1,3‑苯并噻二唑为受体，四个噻吩为桥接单元；该制备方法的采用了Stille偶联聚合，该偶联聚合制备的聚合物不仅具有可溶性，并可通过后处理实现高纯度高质量聚合物的制备；本发明提供的电致变色薄膜由所述聚合物制备获得，具有稳定的P掺杂特性，在较低的电位驱动下可实现红外至透明的可逆变换，并表现出合理的光学对比度、快速的响应速率和良好的变色稳定性，在电致变色领域有潜在的应用价值，可用于智能窗、电致变色显示器、自适应伪装等装置。

技术领域

本发明涉及电致变色材料的合成及成膜技术领域，尤其是一种供体受体型电致变色聚合物及制备方法、电致变色薄膜与应用。

背景技术

电致变色是指在外加电场作用下材料的吸光度或透过率发生可逆变化的现象。电致变色材料主要包括过度金属氧化物(如三氧化钨等)、夹层型配位化合物(如普鲁士蓝等)、有机小分子(如紫精等)和导电聚合物。相比于其他类型变色材料，导电聚合物具有结构可设计、响应速率快、着色效率高和稳定性好等优点，是目前电致变色材料领域的重点研究对象。

目前，导电聚合物通过结构设计已实现多种蓝色至透明、黄色至透明的聚合物制备，而红色至透明聚合物虽有报道，但种类仍较少，部分红色显示光谱难以覆盖，并且变色稳定性较差，限制了相关材料在电致变色显示、材料配色等方面的应用。

发明内容

本发明提供一种供体受体型电致变色聚合物及制备方法、电致变色薄膜与应用，用于克服现有技术中导电聚合物部分红色显示光谱难以覆盖，并且变色稳定性较差等缺陷，实现电致变色聚合物制得的薄膜显示出红色至透明蓝的变换，并具有良好的对比度、响应速率和稳定性。

为实现上述目的，本发明提出一种供体受体型电致变色聚合物，所述电致变色聚合物中引达省并二噻吩单元为供体，2,1,3-苯并噻二唑单元为受体，四个噻吩单元为桥接单元；所述电致变色聚合物的结构式为：

其中，-C₆H₁₃为正已基；R₁为C₆-C₁₂的烷基；n表示聚合度，为自然数，在10～200之间。

为实现上述目的，本发明还提出一种供体受体型电致变色聚合物制备方法，包括以下步骤：

S1：通过溴化反应，制备4,7-二(5’-溴-4-烷基-双噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑单体；

S2：通过Stille偶联聚合，制备所述供体受体型电致变色聚合物。

为实现上述目的，本发明还提出一种电致变色薄膜，所述电致变色薄膜由上述所述的供体受体型电致变色聚合物或上述所述的制备方法制备得到的供体受体型电致变色聚合物喷涂形成。

为实现上述目的，本发明还提出一种供体受体型电致变色聚合物在电致变色器件中的应用，所述供体受体型电致变色聚合物为上述所述的供体受体型电致变色聚合物或上述所述的制备方法制备得到的供体受体型电致变色聚合物。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：

1、本发明提供的供体受体型电致变色聚合物中引达省并二噻吩为供体，2,1,3-苯并噻二唑为受体，四个噻吩为桥接单元；该电致变色聚合物可溶于常见的氯仿、甲苯、四氢呋喃、氯苯等有机溶剂，可通过喷涂、旋涂、印刷等方法实现大面积聚合物薄膜的制备，可实现大面积电致变色器件的组装。

2、本发明提供的供体受体型电致变色聚合物制备方法，通过控制反应物比例从而使得到的电致变色聚合物喷涂成薄膜后具有电致变色功能；同时，该制备方法采用Stille偶联聚合，该偶联聚合制备的聚合物不仅具有可溶性，并可通过后处理实现高纯度高质量聚合物的制备。