[发明专利]含苯并二噻吩结构的电致变色聚合物及制备方法、电致变色薄膜与应用

说明书

本发明公开一种含苯并二噻吩结构的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可溶性的聚合物，可用于制备性能优异的电致变色薄膜；由于苯并二噻吩的侧链种类与桥接噻吩的数量不同，该电致变色聚合物变色范围与吸收光谱特性也不同，使得其具有变色驱动电位低、易大面积薄膜制备、响应时间短、稳定性好等优点，适用于智能窗、电致变色显示等电致变色器件；该制备方法适应于大规模生产，能够制备得到性能优异的电致变色聚合物。

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，尤其是一种含苯并二噻吩结构的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

电致变色是指通过对材料施加外电场作用，使其发生外观颜色或光谱特性可逆变化的现象。由于电致变色材料会从一种着色态向一种褪色态变化，因此，在智能窗、电致变色显示等领域具有非常广阔的应用前景。电致变色材料主要包含有无机过渡金属氧化物、有机小分子材料以及导电高分子材料，其中导电高分子聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯等为代表，具有颜色变换丰富、光谱可设计、响应速率快、稳定性好等优点，受到研究人员的广泛关注。

而目前现有的电致变色材料颜色不够丰富，可溶性及稳定性不佳。

发明内容

本发明提供一种含苯并二噻吩结构的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颜色不丰富、可溶性及稳定性不佳等缺陷，实现电致变色聚合物丰富的颜色变换、可溶性佳、稳定性好、响应速率快。

为实现上述目的，本发明提出一种含苯并二噻吩结构的电致变色聚合物，所述电致变色聚合物为可溶性的聚合物，结构式为P(BDT-O-HT-Tz)、P(BDT-T-HT-Tz)、P(BDT-O-BHT-Tz)和P(BDT-T-BHT-Tz)中的一种：

其中，-C₇H₁₅为3-庚基；-C₆H₁₃为正已基；n表示聚合度，为自然数，在8～100之间。

为实现上述目的，本发明还提出一种含苯并二噻吩结构的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(4-已基-5-溴-噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑单体；

S2：通过回流反应，制备4,7-二(4-已基-双噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑单体；

S3：通过溴化反应，制备4,7-二(5’-溴-4-已基-双噻吩基)-2,1,3-苯并噻二唑单体；

S4：通过控制不同的温度程序，制备二(三甲基锡基)苯并二噻吩；

S5：通过Stille偶联聚合，制备所述含苯并二噻吩结构的电致变色聚合物。

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含苯并二噻吩结构的电致变色聚合物或上述所述的制备方法制备得到的含苯并二噻吩结构的电致变色聚合物喷涂而成。

为实现上述目的，本发明还提出一种含苯并二噻吩结构的电致变色聚合物在电致变色器件中的应用，所述聚合物为上述所述的含苯并二噻吩结构的电致变色聚合物或上述所述的制备方法制备得到的含苯并二噻吩结构的电致变色聚合物。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：