[发明专利]一种电致变色聚合物及其制备和电致变色聚合物薄膜

说明书

本发明公开了一种电致变色聚合物及其制备和电致变色聚合物薄膜。所述聚合物的结构如式(I)或(II)或(III)所示：式中：Y为C10～C50的烷烃链；D为推电子基团；A为拉电子基团；所述的D选自下列基团之一：所述的A选自下列基团之一：其中，R为H或C1～C50的烷烃链或烷氧基链；Z为S或Se；X为H或C1～C50的烷烃链或烷氧基链；所述电致变色聚合物的数均分子量Mn＝5000～200000，多分散系数D＝1.0～5.0。本发明采用芳基化缩聚或三氯化铁氧化聚合法来制备所述的电致变色聚合物。本发明还提供了由所述电致变色聚合物制备得到的电致变色聚合物薄膜，其在低电压下可实现中性态着色到氧化态高透射的稳定可逆的转变，在显示器、智能窗、手机壳等领域具有潜在的应用价值。

(一)技术领域

本发明涉及一种电致变色聚合物及其制备和由电致变色聚合物制得的薄膜。

(二)背景技术

“电致变色”(Electrochromism,EC)是指材料的光学属性，如透射率、反射率、吸收率等在外加电场作用下发生稳定、可逆变化的现象，宏观上表现为颜色和透明度的可逆变化。

电致变色材料主要分为无机电致变色材料、有机小分子电致变色材料和聚合物电致变色材料。其中，聚合物电致变色材料(PEC)因其结构易修饰，能带可控、加工性能好、电致变色综合性能优异等特点，在智能窗、平面显示、信息标签等领域具有巨大的应用价值，被广泛地研究。根据聚合方式的不同，PEC材料一般可分为电化学聚合的PEC材料和化学聚合的PEC材料。化学聚合的PEC材料通常具有良好的溶液加工性能，可通过喷涂、旋涂、油墨打印、丝网印刷等技术制备薄膜，从而可实现PEC器件的大面积、低成本制备，因此，备受关注。

在过去十年，溶液加工型PEC材料得到了快速的发展，各种各样的溶液加工型PEC材料被设计合成。然而，目前大部分具有良好应用前景的溶液加工型PEC材料的技术专利都集中在欧美等发达国家，国内在这一领域具有自主知识产权的技术专利相对缺乏。因此，开发高性能的、具备产业化应用前景的新型可溶液加工的PEC材料十分必要。

(三)发明内容

本发明的第一个目的是提供一种电致变色聚合物，该材料在电场作用下可实现中性态着色到氧化态高透射的稳定可逆的转变，且在有机溶剂中具有良好的溶解性。

本发明的第二个目的是提供电致变色聚合物的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种电致变色聚合物薄膜。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种电致变色聚合物，所述聚合物为以下结构中的一种：

式中：Y为C10～C50的烷烃链；D为推电子基团；A为拉电子基团；

所述的D选自下列基团之一：

所述的A选自下列基团之一：

其中，R为H或C1～C50的烷烃链或烷氧基链；Z为S或Se；X为H或C1～C50的烷烃链或烷氧基链；

所述电致变色聚合物的数均分子量Mn＝5000～200000，多分散系数D＝1.0～5.0。

作为优选，R为C5-C20的烷氧基。

作为优选，所述电致变色聚合物的数均分子量Mn＝10000～50000。

第二方面，本发明提供了一种式(I)所示的电致变色聚合物的制备方法，其是由单体1与单体2或单体3经芳基化缩聚制得；

式1或2或3中，Y和R和Z的定义同式(I)。