一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜及其制备方法和应用_5

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6nm,这些都是共辄三苯胺JT - JT * 电子跃迀所得的结果。
【主权项】
1. 一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜,其特征在于一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜 的结构式为:其中,所述的札为所述的私为所述的叫的取值为1彡II1S…。,且心 为整数;所述的n2的取值为1 < η 100,且η 2为整数。2. -种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的制备方法,其特征在于一种含有三苯胺基团的 聚酰胺薄膜的制备方法是按以下步骤完成的: 一、 聚合反应: 将Ν,Ν'-二(α-萘基)-Ν,Ν,-二(4-苯胺)联苯二胺单体或Ν,Ν'_二苯基-Ν,Ν'_二 (4-苯胺)联苯二胺单体、二酸单体和氯化钙加入有机溶剂中,再在温度为120°C~150°C 下反应5h~7h,再使用甲醇沉出反应物I,再进行抽滤,弃去滤液,得到反应物I ;再利用索 氏提取方法对反应物I进行提纯,再将提纯后的反应物I在温度为30~40°C下烘干3h~ 5h,得到含有三苯胺的聚酰胺; 步骤一中所述的N,K -二(α -萘基)-N,N'-二(4-苯胺)联苯二胺单体与二酸单 体的摩尔比为1:1或Ν,Ν' -二苯基-Ν,Ν' -二(4-苯胺)联苯二胺单体与二酸单体的摩尔 比为1:1 ; 步骤一中所述的Ν,Ν'-二(α-萘基)_Ν,Ν'-二(4-苯胺)联苯二胺单体或 Ν,Ν' -二苯基-Ν,Ν' -二(4-苯胺)联苯二胺单体与有机溶剂的体积比为(0.0 Olmol~ 0. 05mol):3mL ; 步骤一中所述的氯化钙的质量与有机溶剂的体积比为(〇. 2g~0. 3g) :3mL ; 二、 固化成膜:将含有三苯胺的聚酰胺溶解到有机溶剂中,得到含有三苯胺的聚酰胺 溶液;将含有三苯胺基团的聚酰胺溶液在转速为1500r/min~2500r/min的条件下涂覆在 ITO玻璃上,再在温度为80°C~100°C下干燥8~10h,得到含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜; 步骤二中所述的含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的厚度为〇. 5 μπι~5 μπι; 步骤二中所述的含有三苯胺的聚酰胺的质量与有机溶剂的体积比为(O. O O OI g~ 0. 0005g) : ImL ; 步骤二中所述的含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的结构式为:其中,所述的札为所述的私为所述的叫的取值为1彡n A 100,且n i 为整数;所述的n2的取值为1 < η 100,且η 2为整数。3.根据权利要求2所述的一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的制备方法,其特征在于 步骤一中所述的Ν,Ν'-二(α-萘基)_Ν,Ν'-二(4-苯胺)联苯二胺单体是按以下方法 制备的: ① 、在氮气气氛下将N,N-二(α -萘基)-4, 4-联苯二胺溶解到二甲基亚砜中,再加入 对氟硝基苯和氢化钠,再在l〇〇°C下反应24h~30h,得到反应液;将反应液加入到冷水中, 再进行抽滤,弃去滤液,得到黄色沉淀物质;使用乙腈对黄色沉淀物质清洗2次~4次,再在 温度为30°C~40°C下干燥8~15h,得到反应产物A ; 步骤①中所述的N,N-二(α -萘基)-4, 4-联苯二胺与对氟硝基苯的物质的量比为 1:2 ; 步骤①中所述的Ν, N-二(α -萘基)-4, 4-联苯二胺的物质的量与二甲基亚砜的体积 比为 lmol: (IOOmL ~200mL); 步骤①中所述的氢化钠的质量与二甲基亚砜的体积比为(lg~3g) : IOOmL ; ② 、将反应产物A和Pd/C催化剂加入到N,N'-二甲基甲酰胺中,在氢气气氛下、压 力为7MPa~9MPa、搅拌速度为120r/min~150r/min和温度为70°C~90°C的条件下反应 40h~45h,得到黄绿色沉淀物质;将黄绿色沉淀物质进行抽滤,弃去滤液,得到反应物B ;再 使用甲苯清洗反应物B 2次~4次,再在温度为30°C~40°C下烘干3h~5h,得到N,K -二 (α -萘基)-N,N'-二(4-苯胺)联苯二胺单体; 步骤②中所述的反应产物A的质量与N,N'-二甲基甲酰胺的体积比为(3g~ 5g) : 25OmL ; 步骤②中所述的Pd/C催化剂的质量与N,N'-二甲基甲酰胺的体积比为(0.5g~ 2g) : 25OmL ; 步骤②中所述的Pd/C催化剂中Pd的质量分数为10%。4. 根据权利要求2所述的一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的制备方法,其特征在于 步骤一中所述的N, Ν' -二苯基-N, Ν' -二(4-苯胺)联苯二胺单体是按以下方法制备的: ① 、在氮气气氛下将Ν,N-二苯基联苯二胺溶解到二甲基亚砜中,再加入对氟硝基苯和 氢化钠,再在l〇〇°C下反应24h~30h,得到反应液;将反应液加入到冷水中,再进行抽滤,弃 去滤液,得到黄色沉淀物质;使用乙腈对黄色沉淀物质清洗2次~4次,再在温度为30°C~ 40°C下干燥8~15h,得到反应产物C ; 步骤①中所述的N,N-二苯基联苯二胺的质量与二甲基亚砜的体积比为(6 g~ 8g) : 10OmT,; 步骤①中所述的对氟硝基苯的质量与二甲基亚砜的体积比为(6g~8g) : IOOmL ; 步骤①中所述的氢化钠的质量与二甲基亚砜的体积比为(2g~3g) : IOOmL ; ② 、将反应产物C和Pd/C催化剂加入到N,N'-二甲基甲酰胺中,在氢气气氛下、压 力为7MPa~9MPa、搅拌速度为120r/min~150r/min和温度为70°C~90°C的条件下反应 40h~45h,得到黄绿色沉淀物质;将黄绿色沉淀物质进行抽滤,弃去滤液,得到反应物D ;再 使用甲苯清洗反应物B 2次~4次,再在温度为30°C~40°C下烘干3h~5h,得到N,K -二 苯基-N,N'-二(4-苯胺)联苯二胺单体; 步骤②中所述的反应产物C的质量与N,N'-二甲基甲酰胺的体积比为(3g~ 4g) : 200 mL ; 步骤②中所述的Pd/C催化剂的质量与N,N'-二甲基甲酰胺的体积比为(0.5g~ I. 5g) : 200 mL ; 步骤②中所述的Pd/C催化剂中Pd的质量分数为10%。5. 根据权利要求2所述的一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的制备方法,其特征在于 步骤一中所述的二酸单体为Ν,Ν' -二(β -萘基)-N,K -二(4-羧基苯)对苯二胺单体或 Ν, Ν' -二(α -萘基)-N, N'-二(4-羧基苯)联苯二胺单体;所述的二酸单体为Ν, Ν' -二 (β -萘基)-Ν,N'-二(4-羧基苯)对苯二胺单体的结构式为所述的Ν,Ν' -二(α -萘基)-Ν,Ν,-二(4-羧基苯)联苯 二胺单体的结构式为6. 根据权利要求5所述的一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的制备方法,其特征在于 所述的Ν, Ν' -二(β -萘基)-N, f -二(4-駿基苯)对苯二胺单体是按以下方法制备的: ① 、在氮气气氛下,将N,N'-二(β-萘基)对苯二胺溶解到无水N,N-二甲基甲酰胺 中,再加入对氟苯腈和氢化钠,再在温度为120°C~130°C下反应15h~20h,再使用温度为 (TC~5°C的蒸馏水沉淀出反应物E,再对反应物E进行抽滤,弃去滤液,再在温度为30°C~ 35°C下进行干燥24h~30h,得到干燥后的反应物E ;使用丙酮对干燥后的反应物E进行重 结晶,再在温度为30°C~35°C下干燥6h~8h,得到二腈基单体; 步骤①中所述的N,N'-二(β-萘基)对苯二胺的质量与无水N,N-二甲基甲酰胺的 体积比为5g: (70mL~IOOmL); 步骤①中所述的对氟苯腈的质量与无水N,N-二甲基甲酰胺的体积比为4g: (70mL~ IOOmL); 步骤①中所述的氢化钠的质量与无水N,N-二甲基甲酰胺的体积比为2g: (70mL~ IOOmL); ② 、将二腈基单体、氢氧化钾、甲醇和蒸馏水混合,再在温度为100°c~IKTC和搅拌速 度为120r/min~150r/min的条件下搅拌反应5天~6天,再使用温度为0°C~5°C,pH值 为2~3的蒸馏水沉淀出反应物F ;再对反应物F进行抽滤,弃去滤液,再在温度为30°C~ 35°C下干燥24h~30h,得到干燥后的反应物F ;使用质量分数为6 %~8 %的冰醋酸对干燥 后的反应物F进行重结晶,得到N,V -二(β -萘基)-N,N'-二(4-羧基苯)对苯二胺 单体; 步骤②中所述的二腈基单体的质量与甲醇的体积比为3g: (8mL~IOmL); 步骤②中所述的氢氧化钾的质量与甲醇的体积比为2g: (8mL~IOmL); 步骤②中所述的甲醇与蒸馏水的体积比为(〇. 5~1. 5) : 1。7.根据权利要求5所述的一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的制备方法,其特征在于 所述的N, Ν' -二(α -萘基)-N, f -二(4_駿基苯)联苯二胺单体是按以下方法制备的: ① 、在氮气气氛下,将N,N'-二(1-萘基)-4,4-联苯二胺溶解到无水N,N-二甲基 甲酰胺中,再加入对氟苯腈和氢化钠,再在温度为120°C~130°C下反应15h~20h,再使用 温度为〇°C~5°C的蒸馏水沉淀出反应物G,再对反应物G进行抽滤,弃去滤液,再在温度为 30°C~35°C下进行干燥24h~30h,得到干燥后的反应物G ;使用丙酮对干燥后的反应物G 进行重结晶,再在温度为30°C~35°C下干燥6h~8h,得到二腈基单体; 步骤①中所述的N,N'-二(1-萘基)-4,4_联苯二胺的质量与无水N,N-二甲基甲酰 胺的体积比为5g: (70mL~IOOmL); 步骤①中所述的对氟苯腈的质量与无水N,N-二甲基甲酰胺的体积比为4g: (70mL~ IOOmL); 步骤①中所述的氢化钠的质量与无水N,N-二甲基甲酰胺的体积比为2g: (70mL~ IOOmL); ② 、将二腈基单体、氢氧化钾、甲醇和蒸馏水混合,再在温度为100°c~IKTC和搅拌速 度为120r/min~150r/min的条件下搅拌反应5天~6天,再使用温度为0°C~5°C,pH值 为2~3的蒸馏水沉淀出反应物H ;再对反应物H进行抽滤,弃去滤液,再在温度为30°C~ 35°C下干燥24h~30h,得到干燥后的反应物H ;使用质量分数为6 %~8 %的冰醋酸对干燥 后的反应物H进行重结晶,得到N, N'-二(α-萘基)-N, N'-二(4_羧基苯)联苯二胺 单体; 步骤②中所述的二腈基单体的质量与甲醇的体积比为3g: (8mL~IOmL); 步骤②中所述的氢氧化钾的质量与甲醇的体积比为2g: (8mL~IOmL); 步骤②中所述的甲醇与蒸馏水的体积比为(〇. 5~1. 5) : 1。8. 根据权利要求2所述的一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的制备方法,其特征在于 步骤一中所述的有机溶剂为亚磷酸三苯酯、吡啶和N-甲基吡咯烷酮中的一种或其中几种 的混合。9. 根据权利要求2所述的一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的制备方法,其特征在于 步骤二中所述的有机溶剂为N,N'-二甲基乙酰胺、N,N'-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯 烷酮中的一种或其中几种的混合。10. -种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的应用,其特征在于一种含有三苯胺基团的聚 酰胺薄膜作为光电材料在电致变色材料、光致变色材料、空穴传输材料、三阶非线性材料、 防伪、伪装材料和显示材料中应用。
【专利摘要】一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜及其制备方法和应用,它涉及一种聚酰胺薄膜及其制备方法和应用。本发明的目的是要解决现有聚酰胺在有机溶剂中溶解度低,难以加工成膜和光电变色响应灵敏度低的问题。含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜的结构式为:或;制备方法:一、聚合反应;二、固化成膜,得到含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜;一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜作为光电材料在电致变色材料、光致变色材料、空穴传输材料、三阶非线性材料、防伪、伪装材料和显示材料中应用。本发明可获得一种含有三苯胺基团的聚酰胺薄膜。
【IPC分类】C08J5/18, C07C209/36, C07C227/02, C08L77/10, C07C229/60, C07C211/54, C08G69/28, C08G69/32, C07C211/58
【公开号】CN105175716
【申请号】
【发明人】牛海军, 吴晓彤, 盘清江, 郑冰, 纪艳, 王曙重
【申请人】黑龙江大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月2日
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