【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电致变色聚合物及其合成和用途相关申请的交叉引用本申请基于并要求2017年7月14日提交的标题为“电致变色聚合物薄膜的合成方法”的美国临时申请第62/532693号的优先权。以上参考申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开一般地涉及电致变色聚合物薄膜,更具体地,涉及具有高光学对比度和快速转换的黑色至透射型电致变色聚合物薄膜及其使用和制造方法。
技术介绍
电致变色指通过施加电压引起的电子转移反应的可逆光谱变化。近年来,电致变色(EC)材料在学术领域和实践领域都发挥着越来越重要的作用,因为它在掺杂状态和未掺杂状态之间实现了透射/吸收光谱和可调谐颜色的可逆和高度稳定的变化,因此具有可用于智能窗户镜、太阳镜、数字标牌和显示器以及电子纸的巨大潜力。在各种候选EC材料中,无机材料例如(过渡)金属氧化物及其络合物由于极化子吸收广和光化学性质高而成为最广泛使用的变色材料,但始终受到响应时间慢和着色效率低的限制。极化子是一种准粒子,用于解释固体材料中电子与原子之间的相互作用。光化学是指由光吸收引起的化学反应。或者,共轭聚合物因其颜色可调、光学对比度高、易加工和长期稳定性而被公认为是各种电致变色装置(ECD)的理想材料。目前,许多研究致力于从中性态到掺杂态的各种饱和有色至透射型聚合物ECD。尤其是,黑色至透射型电致变色聚合物(ECP)逐渐成为热点,因为其已被证明是用于私密玻璃和智能窗户的有前途的材料。然而,由于在中性态下整个可见光谱吸收的复杂性和不完全性、以及随后在完全氧化状态下脱色,仍然存在挑战。迄今为止 ...
【技术保护点】
1.一种式(I)的黑色至透射型电致变色聚合物:/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170714 US 62/532,6931.一种式(I)的黑色至透射型电致变色聚合物:
其中
是
是或其组合;
是
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10各自独立地为氢、任选经取代的C1至C30烷基、任选经取代的C2至C30烯基、任选经取代的C2至C30炔基、任选经取代的C2至C30烷基羰基、任选经取代的C1至C30烷氧基、任选经取代的C3至C30烷氧基烷基、任选经取代的C2至C30烷氧基羰基、任选经取代的C4至C30烷氧基羰基烷基、任选经取代的C1至C30氨基羰基、任选经取代的C4至C30氨基烷基、任选经取代的C1至C30烷基氨基、任选经取代的C1至C30烷基磺酰基、任选经取代的C3至C30烷基磺酰基烷基、任选经取代的C6至C18芳基、任选经取代的C3至C15环烷基、任选经取代的C3至C30环烷基氨基、任选经取代的C5至C30环烷基烷基氨基、任选经取代的C5至C30环烷基烷基、任选经取代的C5至C30环烷基烷氧基、任选经取代的C1至C12杂环基、任选经取代的C1至C12杂环基氧基、任选经取代的C3至C30杂环基烷氧基、任选经取代的C1至C30杂环基烷氧基、任选经取代的C1至C30杂环基氨基、任选经取代的C5至C30杂环基烷基氨基、任选经取代的C2至C12杂环基羰基、任选经取代的C3至C30杂环基烷基、任选经取代的C1至C13杂芳基或任选经取代的C3至C30杂芳基烷基;
r、s和t各自独立地为等于或大于1的整数;
n是等于或大于1的整数;
表示连接到分子的其余部分;并且
在聚合物中和的平均比为x:y:z,其中x为约0.2至约0.6,y为约1.2至约1.45,z为约0.2至约0.45,且x+y+z为约2。
2.根据权利要求1所述的聚合物,其中R1和R2各自独立地为C1至C30烷氧基烷基。
3.根据权利要求1所述的聚合物,其中R1和R2各自为
4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物,其中R3和R6各自为氢,且R4和R5各自独立地为C1至C30烷氧基。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物,其中R3和R6各自为氢,且R5和R5各自为
6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚合物,其中R9和R10各自为氢。
7.一种用于合成黑色至透射型电致变色聚合物的方法,其包括:
在聚合条件下使单体1、单体2、单体3和单体4接触以形成黑色至透射型电致变色聚合物,
其中单体1:单体2:单体3:单体4的比例为1:x:y':z,x+y'+z为约1,x为约0.2至约0.6,y'为约0.2至约0.45,z为约0.2至约0.45;
单体1是式
单体2是式
或其组合,
单体3是式
且单体4是式
并且
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10各自独立地为氢、任选经取代的C1至C30烷基、任选经取代的C2至C30烯基、任选经取代的C2至C30炔基、任选经取代的C2至C30烷基羰基、任选经取代的C1至C30烷氧基、任选经取代的C3至C30烷氧基烷基、任选经取代的C2至C30烷氧基羰基、任选经取代的C4至C30烷氧基羰基烷基、任选经取代的C1至C30氨基羰基、任选经取代的C4至C30氨基烷基、任选经取代的C1至C30烷基氨基、任选经取代的C1至C30烷基磺酰基、任选经取代的C3至C30烷基磺酰基烷基、任选经取代的C6至C18芳基、任选经取代的C3至C15环烷基、任选经取代的C3至C30环烷基氨基、任选经取代的C5至C30环烷基烷基氨基、任选经取代的C5至C30环烷基烷基、任选经取代的C5至C30环烷基烷氧基、任选经取代的C1至C12杂环基、任选经取代的C1至C12杂环基氧基、任选经取代的C3至C30杂环基烷氧基、任选经取代的C1至C30杂环基烷氧基、任选经取代的C1至C30杂环基氨基、任选经取代的C5至C30杂环基烷基氨基、任选经取代的C2至C12杂环基羰基、任选经取代的C3至C30杂环基烷基、任选经取代的C1至C13杂芳基或任选经取代的C3至C30杂芳基烷基。
8.根据权利要求7所述的方法,其中单体1为式
9.根据权利要求7或8所述的方法,其中单体2为式
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法,其中单体3是式
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法,其中单体4是式
12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法,其中所述聚合条件包括K2CO3、PivOH和Pd(OAc)2。
13.根据权利要求7至11中任一项所述的方法,其中相对于1当量的单体1,聚合条件包括约2至3当量的K2CO3、约0.1至0.5当量的PivOH和约0.01至0.05当量的Pd(OAc)2。
14.根据权利要求7至11中任一项所述的方法,其中相对于1当量的单体1,聚合条件包括约2.6当量的K2CO3、约0.3当量的PivOH和约0.02当量的Pd(OAc)2。
15.根据权利要求7至14中任一项所述的方法,其中所述聚合条件还包括惰性气氛和选自N-甲...
【专利技术属性】
技术研发人员:梅建国,何嘉智,周焱,
申请(专利权)人:菲尔齐费尔公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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