含颜料苝及特丁基的可溶性共聚酰亚胺发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了式（１）所示的一类含颜料＊及特丁基的可溶性共聚酰亚胺发光材料及其制备方法。该类共聚酰亚胺发光材料采用含特丁基芳香二胺、＊四酸二酐与其他各种四酸二酐为原料，喹啉为催化剂，在对氯苯酚溶剂中，通过高温一步法制得。此类共聚酰亚胺发光材料可溶于四氢呋喃、氯仿等常规溶剂，强度高、韧性好、易成膜，并可发出橙红色可见光，应用前景广泛。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类含有颜料苝及特丁基的可溶性共聚酰亚胺发光材料及其制备方法。
技术介绍
P.Psch，M.Thelakkat，H.-W.Schemidt等人在Synthetic Metels，Vol.102，1110-1112(1999)报道了一种含颜料苝的共聚酰亚胺发光材料，重复结构单元如下 该类共聚酰亚胺只能在强极性溶剂如N-甲基吡咯烷酮(NMP)，N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)中可溶，且聚合物的分子量较低。由于NMP，DMAc等溶剂沸点较高，聚合物成膜后难以除尽，对聚合物发光不利。
技术实现思路
本专利技术是从分子结构设计和实际应用角度出发，合成一类含苝及特丁基结构，用四氢呋喃、氯仿等常规溶剂可溶的耐高温新型共聚酰亚胺发光材料，其玻璃化温度在300-380℃之间，可满足耐高温长期使用的需求。本专利技术是以专利技术人自己合成的含特丁基的芳香二胺和苝四酸二酐及其它各种四酸二酐为原料，制备了一类含苝及特丁基，用四氢呋喃、氯仿等常规溶剂可溶的耐高温新型共聚酰亚胺发光材料，其特征是构成该物质的重复结构单元式为 其中x＝y+z，0＜y≤5％，5％≤z≤95％，50＜n＜300且Ar结构为 本专利技术使用的共聚二酐单体包括均苯四甲酸酐，二苯醚四甲酸酐，二苯酮四甲酸酐，联苯四甲酸酐，异丙基联苯四甲酸酐，六氟异丙基联苯四甲酸酐和异丙基联二苯醚四甲酸酐等。本专利技术采用的二胺单体含有特丁基结构，结构式为 本专利技术的聚合反应温度控制在100-200℃范围内，聚合反应时间为30-50小时，聚合反应过程可表述如下 其中x＝y+z，0＜y≤5％，5％≤z≤95％，50＜n＜300本专利技术制备过程可分为三个阶段第一阶段预聚阶段，氮气保护下在聚合反应器中投入4，4’-亚甲基-二(2-特丁基苯胺)和苝四酸二酐，以对氯苯酚作溶剂，喹啉为催化剂，在100-120℃下进行预聚反应，反应时间为10-12小时。然后冷却至室温，投入另一种四酸二酐共聚单体，要求该四酸二酐单体与苝四酸二酐单体摩尔数之和与4，4’-亚甲基-二(2-特丁基苯胺)摩尔数相等，再在100-120℃下进行预聚反应，反应时间为10-12小时。第二阶段在180-200℃下，继续进行脱水环化反应，后聚反应时间为18-28小时。第三阶段产物提纯阶段，反应结束后，用甲醇为沉淀剂，搅拌下将聚合物沉淀出来，过滤分离，得到所需聚合物，再用氯仿将聚合物溶解，用甲醇重沉淀两次，将聚合物过滤干燥，得暗红色或颜色更浅的纯净高分子量共聚酰亚胺发光材料。聚合物的结构经红外光谱和核磁共振分析得到证实。本专利技术制备的一类含苝及特丁基结构，用四氢呋喃、氯仿等常规溶剂可溶的耐高温共聚酰亚胺发光材料，合成工艺简单，易于提纯，该类共聚酰亚胺发光材料玻璃化温度为300-380℃，以四氢呋喃作溶剂，聚苯乙烯为标样，测得的数均分子量为15,000-150,000，耐热性不低于现有可溶性共聚酰亚胺材料。该类新型共聚酰亚胺发光材料，可通过溶液浇注或旋涂成膜，进行电性能、力学性能、发光性能等测试。该共聚酰亚胺发光材料综合性能优异，具有耐高温、耐辐射、高强度及发光性能等特点，可作为发光器件的发光材料使用。具体实施例方式下面的实施例是对本专利技术的进一步说明，而不是限制本专利技术的范围。实施例1在氮气保护下，将0.3100克(1mmol)4，4’-亚甲基-二(2-特丁基苯胺)，0.0020克(0.005mmol)苝四酸二酐，5毫升对氯苯酚和10滴喹啉加入装有搅拌装置、温度计、氮气入口、回流冷凝管的反应器中，强烈搅拌，加热升温反应。温度升至100℃，反应10小时后，冷却到室温，再投入0.2169克(0.995mmol)均苯四甲酸酐后，升温至100℃继续反应12小时。反应体系为暗红色透明溶液，粘度逐渐增大。然后在2小时内升温至180-200℃继续反应20小时，反应体系粘度显著增大。反应结束后用氯仿稀释。搅拌聚合物溶液，以甲醇作沉淀剂，将聚合物沉析，过滤并抽干。再用氯仿溶解，甲醇重沉淀两次。将最后得到的聚合物在100℃真空干燥24小时，即得粉红色纯净含苝及特丁基结构，用四氢呋喃、氯仿等常规溶剂可溶的耐高温共聚酰亚胺发光材料。以四氢呋喃作溶剂，聚苯乙烯为标样，测得数均分子量为128000，玻璃化温度为362℃。通过溶液浇注制得韧性良好的薄膜，该膜经过441.6nm的激光激发，可发射出500-650nm之间的可见光。实施例2在氮气保护下，将0.3100克(1mmol)4，4’-亚甲基-二(2-特丁基苯胺)，0.0020克(0.005mmol)苝四甲酸酐，5毫升对氯苯酚和10滴喹啉加入装有搅拌装置、温度计、氮气入口、回流冷凝管的反应器中，强烈搅拌，加热升温反应。温度升至110℃，反应10小时后，冷却到室温，再投入0.2928克(0.995mmol)联苯二酐后，升温至130℃继续反应12小时。反应体系为暗红色透明溶液，粘度逐渐增大。然后在2小时内升温至180-200℃继续反应20小时，反应体系粘度显著增大。反应结束后经氯仿稀释，以甲醇作沉淀剂，将聚合物沉析出来，过滤并抽干。再用氯仿溶解，甲醇重沉淀两次，最后得到的聚合物在120℃真空干燥24小时，即得纯净含苝和特丁基结构，四氢呋喃、氯仿等常规溶剂可溶的耐高温共聚酰亚胺发光材料。以四氢呋喃作溶剂，聚苯乙烯为标样，测得数均分子量为68000，玻璃化温度为356℃。通过溶液浇注制得韧性良好的薄膜，该膜经过441.6nm的激光激发，可发射出500-650nm的可见光。权利要求1.一类含有颜料苝及特丁基结构的可溶性共聚酰亚胺发光材料，其特征是它们具有如下重复分子结构单元其中x＝y+z，0＜y≤5％，5％≤z≤95％，50＜n＜300且为2.一类含颜料苝及特丁基结构的可溶性共聚酰亚胺发光材料的制备方法，其特征在于包括以下三个阶段第一阶段预聚阶段，氮气保护下，在聚合反应器中投入4，4’-亚甲基-二(2-特丁基苯胺)和苝四酸二酐，以对氯苯酚作溶剂，喹啉为催化剂，在100-120℃下进行预聚反应，反应时间为10-12小时。然后冷却至室温，投入另一种四酸二酐共聚单体，要求该四酸二酐单体与苝四酸二酐单体摩尔数之和与4，4’-亚甲基-二(2-特丁基苯胺)摩尔数相等，再在100-120℃下进行预聚反应，反应时间为10-12小时。第二阶段在180-200℃下，继续进行脱水环化反应，后聚反应时间为18-28小时。第三阶段产物提纯阶段，反应结束后，用甲醇为沉淀剂，搅拌下将聚合物沉淀出来，过滤分离，得到所需聚合物，再用氯仿将聚合物溶解，用甲醇重沉淀两次，将聚合物过滤干燥，得暗红色或颜色更浅的纯净高分子量共聚酰亚胺发光材料。3.根据权利2要求所述一类含颜料苝及特丁基结构的可溶性共聚酰亚胺发光材料的制备方法，其特征是所用共聚二酐包括均苯四甲酸酐，二苯醚四甲酸酐，二苯酮四甲酸酐，联苯四甲酸酐，异丙基联苯四甲酸酐，六氟异丙基联苯四甲酸酐和异丙基联二苯醚四甲酸酐。全文摘要本专利技术提供了式(1)所示的一类。该类共聚酰亚胺发光材料采用含特丁基芳香二胺、苝四酸二酐与其他各种四酸二酐为原料,喹啉为催化剂,在对氯苯酚溶剂中,通过高温一步法制得。此类共聚酰亚胺发光材料可溶于四氢呋喃、氯仿等常规溶剂,强度高、韧性好、易成膜,并可发出橙红色可见光,应用前景广泛。文档编号C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一类含有颜料＊及特丁基结构的可溶性共聚酰亚胺发光材料，其特征是它们具有如下重复分子结构单元：＊＊＊其中：ｘ＝ｙ＋ｚ，０＜ｙ≤５％，５％≤ｚ≤９５％，５０＜ｎ＜３００且＊＊＊为：＊＊＊。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄卫，颜德岳，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]