一种聚酰亚胺电存储新材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及材料制备领域，具体关于一种聚酰亚胺电存储新材料的制备方法；本方法用2,2‑二溴‑4,4‑二氨基联苯和3,4,5‑三氟联苯基硼酸在三苯基膦醋酸钯和碳酸钾的催化作用下发生偶联反应，制备了一种含氟芳基联苯二胺单体；用该种单体和2,2‑二三氟苯基‑3,3',4,4'‑联苯四羧酸二酐室温搅拌反应8‑15h后用封端剂封端后得到聚酰亚胺材料，将得到的材料旋涂于氧化铟锡玻璃上，蒸镀上铝膜电极，即可得到所述的一种聚酰亚胺电存储新材料。该种聚酰亚胺电存储新材料不含柔性链段，热稳定性好；该材料表现出稳定的存储特性，更低的光学带隙和更高的ON/OFF电流比，在电双稳态存储器件上具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺电存储新材料的制备方法
本专利技术涉及材料制备领域，具体关于一种聚酰亚胺电存储新材料的制备方法。
技术介绍
信息技术的蓬勃发展要求电存储器件朝着非易失性、高存储容量、快速响应和低成本的方向发展。功能化聚酰亚胺具有优异的热稳定性、透光性、化学稳定性和成膜性等特点，在各类光电材料中得到广泛应用。CN103497176A公开了一种三进制电存储材料及其制备和应用，其中三进制电存储材料的化学结构通式为：其中，x为5-9；y为1-5；数均分子量为11000-13000，分子量分布为1.4-1.6，R为-Br、或-H、或-NO2、或-N(CH2CH3)2。该专利技术的三进制电存储材料具有超高电信息存储密度的优越性能，大大提高了材料的信息存储能力。同时，基于上述三进制电存储材料能够制得三进制数据存储器件，该制备方法简单，效率高，制备的三进制数据存储器件稳定性高，在单位密度内的数据存储量将比基于“0”、“1”二进制数据存储呈指数级增长，因此在下一代的超高密度数据存储应用中具有巨大的价值。CN1821087A提供了一种在基片上定向生长高c轴取向的钕掺杂钛酸铋[(Bi，Nd)4Ti3O12，BNT]纳米线阵列铁电存储材料及其合成方法，它是先选择一种与BNT材料晶格匹配的基片，并采用磁控溅射方法在基片上溅射Au或Pt量子点作催化剂，配制含Bi3+、Nd3+和Ti4+的前驱体溶液，然后将基片和前驱体溶液放入高压反应器内，严格控制水热合成的工艺条件(如温度、压强、反应时间等)，生长合成出高c轴取向钕掺杂钛酸铋纳米线阵列铁电存储材料，利用纳米线阵列的垂直记录模式，将大大提高材料单位面积上的存储容量，从而将使器件尺寸进一步降低。铁电纳米线阵列可望取代铁电薄膜在铁电存储介质方面的应用，成为新一代铁电存储材料。CN101560304A公开了一种芴-三苯胺共轭聚合物电存储器件的制备方法：将ITO玻璃在水、无水乙醇、丙酮、无水乙醇、去离子水中超声清洗，保存在无水乙醇中备用；以权利要求1所述的芴-三苯胺共聚物为电存储材料，配制成3-15mg/mL的聚合物溶液；将聚合物溶液均匀的旋涂在ITO玻璃上，真空干燥，除去溶剂；通过真空蒸镀的方法将顶电极Al镀在聚合物上。利用该专利技术制备的有机电存储器件具有工艺操作简单、成本低、工作电压低、开关电流比大的特点。在信息存储领域中具有良好的应用前景。虽然聚酰亚胺材料作为光电材料受到广泛研究，但是由于合成成本较高、工艺比较复杂等原因，功能化的聚酰亚胺单体在市场上销售价格昂贵，种类较少，特别是柔性链的引入会使得聚酰亚胺的热稳定性相对下降，影响了酰亚胺作为电存储材料的应用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种聚酰亚胺电存储新材料的制备方法。一种聚酰亚胺电存储新材料的制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数，将59.5-68.3份的含氟芳基联苯二胺单体和200-500份的N,N-二甲基乙酰胺加入到反应釜中，在氮气保护下，在室温下搅拌均匀后，将44.5-52.8份的2,2-二三氟苯基-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐分3次加到反应釜中，加完后室温搅拌反应8-15h；完成反应后，将7.5-15.6份的封端剂和12.3-20.6份的乙酸酐加入到反应釜中，然后控温100-150℃，搅拌反应4-10h；再加入0.01-0.3份的1-芴甲氧羰酰基-1-氨基环戊烷羧酸、0.01-0.3份2-(1-叔丁氧羰基哌嗪-4-YL)丙酸、0.01-0.08份的3-(1,1,1-三丁基甲锡烷)嘧啶、0.01-0.8份聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物,然后控温80-110℃，搅拌反应1-5h；完成反应后将物料倒入甲醇中沉析，过滤，洗涤，干燥后将得到的固体10-20份溶解在100-300份的N,N-二甲基乙酰胺中，然后旋涂于氧化铟锡玻璃上，然后在60-80℃的真空干燥箱中干燥15-25h，然后采用真空蒸镀法将铝膜电极覆盖在聚合物表面，即可制得一种聚酰亚胺电存储新材料。所述的含氟芳基联苯二胺单体按照以下方案制备：按照质量分数，将34.2-42.6份的2,2-二溴-4,4-二氨基联苯和55.6-62.8份的3,4,5-三氟联苯基硼酸、0.05-0.2份的三苯基膦醋酸钯、40-60份的碳酸钾和500-800份的乙醇溶液加入到反应釜中，氮气保护下，控温70-100℃，搅拌反应3-8h；完成反应后冷却至室温，加入600-1000份的甲苯，搅拌10-20min，然后过滤，将滤液静置分层，分液，用饱和食盐水洗涤甲苯层三次，干燥，蒸出溶剂，得到粗品；然后将60-90份的粗品加入到120-150份的二氯甲烷中，加热到40-50℃溶解，然后在搅拌下缓慢降温到0-5℃结晶，过滤，洗涤，干燥后即可得到含氟芳基联苯二胺单体。所述的封端剂为吡啶或苯胺或对甲基苯胺。所述的铝膜电极厚度为100-200nm。所述的氧化铟锡玻璃使用前依次用乙醇，丙酮和超纯水超声清洗10-20min，然后经过真空干燥得到。本专利技术方法公开的一种聚酰亚胺电存储新材料的制备方法，本方法用2,2-二溴-4,4-二氨基联苯和3,4,5-三氟联苯基硼酸在三苯基膦醋酸钯和碳酸钾的催化作用下发生偶联反应，制备了一种含氟芳基联苯二胺单体；用该种单体和2,2-二三氟苯基-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐室温搅拌反应8-15h后用封端剂封端后得到聚酰亚胺材料，将得到的材料旋涂于氧化铟锡玻璃上，蒸镀上铝膜电极，即可得到所述的一种聚酰亚胺电存储新材料。该种聚酰亚胺电存储新材料不含柔性链段，热稳定性好；分子链中含有氟原子，能强烈吸电子，充当空穴持有基团，而且使芳环的π-共轭体系电子云发生偏移，芳环变成缺电子，有利于接受和传输电荷；该材料表现出稳定的存储特性，更低的光学带隙和更高的ON/OFF电流比，在电双稳态存储器件上具有广阔的应用前景。具体实施方式下面通过具体实施例对该专利技术作进一步说明：实施例1一种聚酰亚胺电存储新材料的制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数，将64.2份的含氟芳基联苯二胺单体和300份的N,N-二甲基乙酰胺加入到反应釜中，在氮气保护下，在室温下搅拌均匀后，将48.2份的2,2-二三氟苯基-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐分3次加到反应釜中，加完后室温搅拌反应12h；完成反应后，将11.8份的封端剂和16.6份的乙酸酐加入到反应釜中，然后控温130℃，搅拌反应8h；再加入0.09份的1-芴甲氧羰酰基-1-氨基环戊烷羧酸、0.08份2-(1-叔丁氧羰基哌嗪-4-YL)丙酸、0.05份的3-(1,1,1-三丁基甲锡烷)嘧啶、0.5份聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物,然后控温92℃，搅拌反应2h；完成反应后将物料倒入甲醇中沉析，过滤，洗涤，干燥后将得到的固体15份溶解在200份的N,N-二甲基乙酰胺中，然后旋涂于氧化铟锡玻璃上，然后在70℃的真空干燥箱中干燥20h，然后采用真空蒸镀法将铝膜电极覆盖在聚合物表面，即可制得一种聚酰亚胺电存储新材料。所述的含氟芳基联苯二胺单体按照以下方案制备：按照质量分数，将38.8份的2,2-二溴-4,4-二氨基联苯和58.3份的3,4,5-三氟联苯基硼酸、0.1份的三苯基膦醋酸钯、50份的碳酸钾和600份的乙醇溶液加入到反应釜中，氮气保护下，控温90℃，搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰亚胺电存储新材料的制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数，将59.5‑68.3份的含氟芳基联苯二胺单体和200‑500份的N,N‑二甲基乙酰胺加入到反应釜中，在氮气保护下，在室温下搅拌均匀后，将44.5‑52.8份的2,2‑二三氟苯基‑3,3',4,4'‑联苯四羧酸二酐分3次加到反应釜中，加完后室温搅拌反应8‑15h；完成反应后，将7.5‑15.6份的封端剂和12.3‑20.6份的乙酸酐加入到反应釜中，然后控温100‑150℃，搅拌反应4‑10h；再加入0.01‑0.3份的1‑芴甲氧羰酰基‑1‑氨基环戊烷羧酸、0.01‑0.3份2‑(1‑叔丁氧羰基哌嗪‑4‑YL)丙酸、0.01‑0.08份的3‑(1,1,1‑三丁基甲锡烷)嘧啶、0.01‑0.8份聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物,然后控温80‑110℃，搅拌反应1‑5h；完成反应后将物料倒入甲醇中沉析，过滤，洗涤，干燥后将得到的固体10‑20份溶解在100‑300份的N,N‑二甲基乙酰胺中，然后旋涂于氧化铟锡玻璃上，然后在60‑80℃的真空干燥箱中干燥15‑25h，然后采用真空蒸镀法将铝膜电极覆盖在聚合物表面，即可制得一种聚酰亚胺电存储新材料。...

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺电存储新材料的制备方法，制备技术方案如下：按照质量份数，将59.5-68.3份的含氟芳基联苯二胺单体和200-500份的N,N-二甲基乙酰胺加入到反应釜中，在氮气保护下，在室温下搅拌均匀后，将44.5-52.8份的2,2-二三氟苯基-3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐分3次加到反应釜中，加完后室温搅拌反应8-15h；完成反应后，将7.5-15.6份的封端剂和12.3-20.6份的乙酸酐加入到反应釜中，然后控温100-150℃，搅拌反应4-10h；再加入0.01-0.3份的1-芴甲氧羰酰基-1-氨基环戊烷羧酸、0.01-0.3份2-(1-叔丁氧羰基哌嗪-4-YL)丙酸、0.01-0.08份的3-(1,1,1-三丁基甲锡烷)嘧啶、0.01-0.8份聚氧异亚丁基/亚甲基脲共聚物,然后控温80-110℃，搅拌反应1-5h；完成反应后将物料倒入甲醇中沉析，过滤，洗涤，干燥后将得到的固体10-20份溶解在100-300份的N,N-二甲基乙酰胺中，然后旋涂于氧化铟锡玻璃上，然后在60-80℃的真空干燥箱中干燥15-25h，然后采用真空蒸镀法将铝膜电极覆盖在聚合物表面，即可制得一种聚酰亚胺电存储新材料。2.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺电存储新...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金桢，
申请(专利权)人：王金桢，
类型：发明
国别省市：浙江,33