专利名称：一种具有电致变色性能的聚酰亚胺及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚酰亚胺及其制备方法。
背景技术：
随着步入信息化时代，有机光电子学已形成一个有机化学、物理学、信息电子科学和材料科学等诸多学科相互交叉的新兴研究領域。特别是以有机电致发光器件(OLED)、有机光伏器件(OPV)和有机场效应晶体管(OTFT)为代表的有机光电功能材料和器件在新型平板显示、固体照明、柔性显示、高密度信息传输与存储、新能源和光化学利用等领域显现了广阔的应用前景。具有电致变色，电致发光性能的可溶性聚酰亚胺的存在必将使显示和传感领域迸发出蓬勃的生命力，其在显示和传感领域均表现出突出的优越性和广阔的开发 应用前景。但目前聚酰亚胺类的电致变色材料很少被研究，现有的聚酰亚胺类高分子的玻璃化转变温度和熔点很高，生产过程中很难被加工成型，而且高分子的分子结构特点使其很难溶解，令其应用范围受限。
发明内容
本发明要解决现有聚酰亚胺类高分子生产过程中很难被加工成型，同时很难溶解的问题，而提供ー种具有电致变色性能的聚酰亚胺及其制备方法。本发明的ー种具有电致变色性能的聚酰亚胺，结构式如下
权利要求
1.ー种具有电致变色性能的聚酰亚胺，其特征在于具有电致变色性能的聚酰亚胺结构式如下
2.如权利要求I所述的ー种具有电致变色性能的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于具有电致变色性能的聚酰亚胺的制备方法是按以下步骤进行的 一、3，5_ ニ硝基苯甲酰氯的制备 a、将3，5-ニ硝基苯甲酸和ニ氯亚砜溶于有机溶剂中，然后加入反应器中，在氮气保护的条件下，加热至30°C ^lOO0C，回流3 7h，然后冷却至室温，得产物溶液山、将步骤a得到的产物溶液进行常压蒸馏，收集温度范围为50°C 90°C时的馏分，再将收集的馏分在真空度为O. 08MPa的条件下进行减压蒸馏，收集温度范围在140°C 190°C时的馏分，即得3，5_ ニ硝基苯甲酰氯；其中，3，5-ニ硝基苯甲酸与有机溶剂的质量体积为O. Γ0. 7g:10mL，ニ氯亚砜与有机溶剂的体积比为O. 5^2:1 ； ニ、3，5- ニ硝基苯甲酰胺的制备 a、将ー氨基三苯胺与三こ胺溶于有机溶剂中，然后加入到温度为0°C 10°C的搅拌反应器中；b、将步骤一得到的3，5- ニ硝基苯甲酰氯溶于有机溶剂中，即得混合液；c、将b步骤得到的混合液以O. Γ0. 3mL/s的速度全部滴入步骤a的搅拌反应器中，滴加结束后，将搅拌反应器温度升至50°C 80°C回流2(T30h，然后将反应器中的产物倒入蒸馏水中洗涤，过滤，收集固相物，将收集的固相物在50°C 80°C烘干10 2011，即得3，5-ニ硝基苯甲酰胺；其中，一氨基三苯胺与有机溶剂的质量体积比为O. Γ0. 3g :10mL，三こ胺与有机溶剂的质量体积比为O. Γ0. 4g:10mL，3，5-ニ硝基苯甲酰氯与有机溶剂的质量体积比为0. 1^0. 9g: IOmL ； 三、3，5-二硝基苯甲酰胺的还原反应 a、将步骤二得到的3，5_ 二硝基苯甲酰胺溶于无水乙醇中，得到混合液，将混合液放入反应器中，再向混合液中加入Pt/C ;b、将水合肼溶于无水乙醇中，并以0. ro. 3mL/s的速度全部滴入步骤a的反应器中，然后向反应器内持续通入氮气，并在70°C 100°C温度下冷凝回流20h，然后用布氏漏斗将反应器中的产物在真空度为0. 09MPa的条件下进行抽滤去除P t / C，收集滤液，再将滤液倒入饱和Na CI溶液中搅拌混合均匀，然后在真空度为0.09MPa的条件下进行二次抽滤，收集固相物，将收集的固相物在40°C 60°C温度下烘干2(T30h，即得3，5_ 二胺基苯甲酰胺；其中，3，5_ 二硝基苯甲酰胺与无水乙醇的摩尔体积比为0. 3^0. 7mmol 10mL, Pt/C与混合液的质量体积比为0. 5^5g :10mL，水合肼与无水乙醇的摩尔体积比为I飞mmol 10ml ； 四、聚酰亚胺的制备 а、将步骤三得到的3，5-二胺基苯甲酰胺溶于N-甲基吡咯烷酮中，得初混液，将初混液加入到反应器中，再加入芳香二酸酐，在室温，通氮气的条件下反应l(T30h，然后加入混合液，在室温、氮气的条件下继续反应IOlOh后，即得聚酰亚胺溶液；b、将步骤a得到的聚酰亚胺溶液在转速为5000 12000r/min的条件下离心3 5min,收集固相物,对收集的固相物进行超声振荡至固相物分散均匀，重复操作上述离心、振荡步骤3次，然后将处理后的固相物在温度为30°C飞(TC的条件下烘干2(T30h，即得聚酰亚胺；其中，3，5-二胺基苯甲酰胺与N-甲基吡咯烷酮的摩尔体积比为0. 2 Immol IOmL ;步骤a的初混液与芳香二酸酐的摩尔比为I :1 ;步骤a的混合液是由乙酸酐和吡啶按体积比为1:1的比例混合而成。
3.根据权利要求2所述的一种具有电致变色性能的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于步骤一 3，5-二硝基苯甲酰氯的制备和步骤二 3，5-二硝基苯甲酰胺的制备中所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺。
4.根据权利要求2所述的一种具有电致变色性能的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于步骤一至步骤四中所述的反应器为三口瓶。
5.根据权利要求2所述的一种具有电致变色性能的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于步骤二 3，5_ 二硝基苯甲酰胺的制备中所述的过滤是采用布氏漏斗进行的。
6.根据权利要求2所述的一种具有电致变色性能的聚酰亚胺的制备方法，其特征在于步骤四聚酰亚胺的制备中所述的超声振荡频率为500KHz。
全文摘要
一种具有电致变色性能的聚酰亚胺及其制备方法，它涉及一种聚酰亚胺及其制备方法。本发明要解决现有聚酰亚胺类高分子生产过程中很难被加工成型，同时很难溶解的问题。本发明聚酰亚胺结构式为。制备方法为通过3，5-二硝基苯甲酰氯先与芳香胺反应形成二胺基酰胺，再由二胺基酰胺与芳香二酸酐合成芳香型聚酰亚胺。本发明的聚酰亚胺具有很好的电致变色性能，其溶解度可达到0.25g/mL，同时又具有热稳定性和抗一般溶剂腐蚀能力，化学传感性能。本发明应用于显示材料、分子器件的设计与传感材料领域。
文档编号C09K9/02GK102675637SQ201210164169
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者张勇, 张坤, 林鹏飞, 温海林, 牛海军 申请人:黑龙江大学