新型含噻吩或咔唑发光聚合物材料的制备及性能研究

论文摘要

本文描述一些了关于含有噻吩或咔唑聚合物发光材料的研究,主要内容有如下：（1）首先以2-溴-3-己基-5-氯-噻吩镁为原料进行聚合,然后再向这个含有Ni（1,3-bis（diphenylphosphino）propane）Cl2的溶液中加入正癸烷基异苯氰完成第二次聚合反应,从而实现了采用一锅法制备得到聚（3-己基噻吩）-b-聚（正癸烷基异苯氰）共聚物。在这样一可控的方式下完成了两种截然不同聚合机理的聚合反应,并且通过该方法可以给予分子量和组成明确的嵌段共聚物。这些聚合物还表现出固态微相分离表现。（2）聚乙炔末端的聚（3-己烷基噻吩）和叠氮末端的聚（γ-苯甲基-L型谷氨酸脂）通过使用点击化学的方法制备了产率高和纯度好的两嵌段嵌段共聚物,研究发现这种rod-rod结构材料在溶液和固态都能够发生自组装现象。（3）通过使用铜催化的下叠氮和端炔的环加成反应（CuAAC）制备了一系列的新型主链含有咔唑的聚合物并进行了表征。反应发生在温和的条件下,并且使用一种高度稳定的催化剂,得到的聚合物溶解性好且容易被分离。良好的热稳定性（>270℃）和较高的荧光量子效率使其具备了应用于聚合物发光有机发光二极管（OLED）或其他类似的发光材料,特别是有效的蓝光发射λem=448nm)极具应用价值。此外,描述的CuAAC法制备咔唑主链含聚合物的合成方法在实际应用方面比其他方法更具优势,特别是反应不需要严格的惰性保护条件,以及反应过程中不会有副产物生成的优异特性。（4）通过将9-（4-氨基）-咔唑与4,4’-二氟苯甲酮缩聚得到4-（9-咔唑）-苯-聚（氨芳酮）（PAK-CZ）的。同样的,含有咔唑的新型共聚物PEEK-CZ的和PAEK-CZ的合成是从将9-（4-氨基）-咔唑,4,4’-二氟苯甲酮和对苯二酚或双酚A分别缩聚得到的。这些共聚物分子量高达36kDa,而且热稳定性高,5%热降解温度都在542℃以上,玻璃化转变温度Tg在152-265℃之间。紫外吸收光谱表明这些材料是高效的（Φf=0.41-0.66）黄绿色（λem=500-514nm）发光材料。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 高分子化学发展概述
• 1.2 光电材料的发展概况
• 1.2.1 聚3-烷基噻吩与其衍生物
• 1.2.2 含咔唑聚合物
• 1.3 本论文的设计思想
• 参考文献
• 第二章 新型rod-coil嵌段共聚物聚噻吩-b-聚异苯氰的制备与性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验设计
• 2.2.1 单体的合成路线
• 2.2.2 聚合物的合成路线
• 2.3 实验原料与试剂
• 2.4 测试技术与表征方法
• 2.5 单体及聚合物的合成与表征
• 2.5.1 癸基-4-硝基苯甲酸盐的制备及表征
• 2.5.2 癸基-4-氨基苯甲酸盐的制备及表征
• 2.5.3 癸基-4-甲酰胺苯酸盐的制备及表征
• 2.5.4 癸基-4-异氰苯酸盐的制备及表征
• 2.5.5 嵌段共聚物3的制备及表征
• 2.5.6 聚异苯氰均聚物的制备及表征
• 2.6 聚合物的基本性能研究
• 2.6.1 聚合反应的研究
• 2.6.2 聚合物的相形态研究
• 2.7 小结
• 参考文献
• 第三章 新型rod-rod嵌段共聚物聚3己烷基噻吩-b-聚（γ-苯甲基-L型谷氨酸脂）的制备与性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验设计
• 3.3 实验原料与试剂
• 3.4 测试技术与表征方法
• 3.5 单体及聚合物的合成与表征
• 3.5.1 乙炔基封端的聚（3-己烷噻吩）的合成与表征
• 3.5.2 叠氮封端的聚（γ-苯甲基-L型谷氨酸脂）的合成与表征
• 3.5.3 嵌段共聚物（P3HT-b-PBLG）的合成与表征
• 3.6 聚合物的基本性能研究
• 3.6.1 聚合反应的研究
• 3.6.2 聚合物的相形态研究
• 3.7 小结
• 参考文献
• 第四章 "Click"反应法制备主链含咔唑聚合物及性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验设计
• 4.2.1 单体的合成路线
• 4.2.2 聚合物的合成路线
• 4.3 实验原料与试剂
• 4.4 实验技术与表征方法
• 4.5 单体及聚合物的合成与表征
• 4.5.1 9-正辛烷-3,6-二硝基咔唑的合成与表征
• 4.5.2 9-正辛烷-3,6-二胺基咔唑的合成与表征
• 4.5.3 9-正辛烷-3,6-二叠氮咔唑的合成与表征
• 4.5.4 9-正丁基-3,6-二叠氮咔唑的合成与表征
• 4.5.5 9-正己烷-3,6-二叠氮咔唑的合成与表征
• 4.5.6 9-正十二烷基-3,6-二叠氮咔唑
• 4.5.7 聚合物9的合成与结构表征
• 4.6 聚合物的基本性能研究
• 4.6.1 聚合反应单体的选择
• 4.6.2 聚合反应的研究
• 4.6.3 聚合物结构的研究
• 4.6.4 聚合物分子量的研究
• 4.6.5 聚合物热性能的研究
• 4.6.6 聚合物光学性能的研究
• 4.7 小结
• 参考文献
• 第五章 侧链含咔唑聚芳醚酮共聚物的制备与性能研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验设计
• 5.2.1 模型化合物和PAK-Cz共聚物的合成路线
• 5.2.2 共聚物的合成路线
• 5.3 实验原料与试剂
• 5.4 实验技术与表征方法
• 5.5 单体及聚合物的合成与表征
• 5.5.1 模型化合物的合成和表征
• 5.5.2 PAK-Cz共聚物的合成与表征
• 5.5.3 PAEK-Cz80%共聚物的合成与表征
• 5.5.4 PAEK-Cz60%共聚物的合成与表征
• 5.5.5 PAEK-Cz40%共聚物的合成与表征
• 5.5.6 PAEK-Cz20%共聚物的合成与表征
• 5.5.7 PEEK-Cz80%共聚物的合成与表征
• 5.5.8 PEEK-Cz60%共聚物的合成与表征
• 5.5.9 PEEK-Cz40%共聚物的合成与表征
• 5.5.10 PEEK-Cz20%共聚物的合成与表征
• 5.6 聚合物的基本性能研究
• 5.6.1 聚合反应的研究
• 5.6.2 模型化合物和PAK-Cz共聚物的结构表征研究
• 5.6.3 制备共聚物PEEK-Cz和PAEK-Cz的反应研究
• 5.6.4 共聚物材料的溶解性研究
• 5.6.5 共聚物材料的分子量研究
• 5.6.6 共聚物材料的热性能研究
• 5.6.7 共聚物材料的光学性能研究
• 5.7 小结
• 参考文献
• 第六章 结论
• 攻读博士学位期间的学术论文
• 致谢
• 作者简介
• 中文摘要
• Abstract