改性苯并唑类聚合物的结构设计及性能表征

• 作 者: 张恒达
• 机 构: 华东理工大学
• 出 处: 华东理工大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 改性苯并唑类聚合物 结构设计 π共轭发光材料 热稳定性

苯并唑类聚合物作为一类π共轭发光材料，广泛应用于光电材料领域。通过分子设计制备所需性能的光电材料已经成为一个有效的手段。本文合成了三种改性苯并唑类聚合物，分别得到D-A型低能带间隙和高热稳定性以及在具有优异的加工性能的优秀的光电材料。　　以TBS-DAR与4，4-二酰氯三苯胺缩聚制得前聚体TPA-PrePBO，并通过热关环，首次制备出高分子量的D-A型光电材料TPA-PBO。前聚体TPA-PrePBO在常规的有机溶剂如N-甲基吡咯烷酮(NMP)，N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)和二甲基亚砜(DMSO)中具有优异的溶解性。TPA-PBO紫外可见吸收光谱的最大吸收峰位于486 nm，荧光光谱的最大激发峰位于553 nm，能带间隙仅有2.20 eV，远小于相似结构的三苯胺-聚酰亚胺(TPA-PI)和传统PBO。同时发现TPA-PBO聚合物具有较高的热稳定性，在氮气气氛中的起始分解温度达到527℃。这些研究表明TPA-PBO有望作为一种易加工、高稳定性、低激发电压的新型有机光电材料。　　以4，4-二羧基二苯醚对PBO进行改性合成一系列含有不同含量二苯醚的聚对苯撑苯并二噁唑-co-聚二苯醚苯并二噁唑共聚物(PBO-co-PBOO)。利用红外光谱，X-射线衍射，紫外-可见光吸收光谱，分子荧光光谱等研究聚合物的形态、热物理性能及紫外荧光性能。结果表明:二苯醚的引入，聚合物分子链仍然保持有序的晶体结构和高耐热性，聚合物的热分解温度下降，但在800℃下的残炭率仍为64％-73％。聚合物在甲基磺酸中的紫外吸收及聚合物薄膜的荧光发射光谱均出现蓝移现象。　　合成同时含有二苯醚基团和六氟异丙基的阻断型改性苯并唑类聚合物PBOF-Om％。通过热重分析，红外光谱，紫外-可见光吸收光谱等研究了聚合物的形态、热物理性能及紫外吸收性能并且对其溶解性进行了详细探讨。结果表明:它们不仅可以溶于强质子酸，而且在有机溶剂NMP、DMAC、DMF中也有一定的溶解性，聚合物的热分解温度较PBO明显下降，但仍然保持在520℃以上，800℃下的残炭率在48％-57％;随着二苯醚含量的增加，聚合物在甲基磺酸中的紫外吸收光谱发生明显蓝移。