一种基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物，所述改性聚合物包括结构单元A、B、C，所述结构单元C还连接有‑O(CH2CH2O)mR3或‑(Si‑O)nR4。所述结构单元可以有序排列组合也可随机排列组合，形成规律重复排列的聚合物或嵌段共聚物或形成随机共聚聚合物，得到的基于PVB的新型聚合物具有优异的基材粘结力，所述改性聚合物在PVB的基础上增加了官能团，具有更合适的热膨胀率、更低的玻璃转移温度，将其用作电解质具有高电导率和良好的耐低温性，可应用于低温环境中，满足特殊需求，并且其可以很好地吸收电解液，在电致变色器件中作为电解质具有良好的应用潜力。

A modified polymer based on polyvinyl butyral and its application

The present invention discloses a modified polymer based on polyvinyl butyral, which includes structural units A, B, C, and the structural unit C also connects with O (CH2CH2O) mR3 or Si O nR4. The structural units can be arranged in an orderly arrangement and can be randomly arranged to form a regularly arranged polymer or block copolymer or to form a random copolymerized polymer. The new polymer based on PVB has excellent bonding force to the substrate. The modified polymer adds functional groups on the basis of PVB, which is more suitable. The suitable thermal expansion rate and lower glass transfer temperature can be used as electrolyte with high conductivity and good low temperature resistance. It can be used in low temperature environment and meet special needs, and it can absorb electrolyte well. It has good application potential as electrolyte in electrochromic devices.

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物及其应用
本专利技术属于电致变色材料
，涉及一种新型聚合物及其应用，具体地说涉及一种基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物及其应用。
技术介绍
电致变色是一种在外加电压的感应下物质的光吸收或光散射特性发生变化的现象，相应地，在外电场及电流作用下可发生色彩变化的材料即为电致变色材料，外观上表现为颜色和透明度的可逆变化，用电致变色材料制得的器件即为电致变色器件。电致变色器件的工作原理为：电致变色材料在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应，得失电子，使材料的颜色发生变化。电致变色器件通常包括顺次设置的玻璃或透明基底材料、透明导电层(如：ITO)、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明导电层(如：ITO)、玻璃或透明基底材料，由于其没有视角显示限制、色彩丰富、响应时间短，有望取代液晶显示，可广泛应用于智能变色玻璃、护目镜、建筑物的变色窗、传感器和分析等领域。电解质层是电致变色器件的重要组成部分，由特殊的导电材料制成，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)具有许多优异的性质常常被用于聚合物电解质，如其具有良好的透光率和耐紫外辐照特性，对玻璃有很强的粘结力，已被大量用于夹胶玻璃，在汽车玻璃和建筑领域得到了广泛应用。在使用过程中，可将PVB材料制作为胶片，并将其置于两片玻璃之间将玻璃粘结，当玻璃受到外力冲击时，PVB胶片分担了部分冲击能量，减轻玻璃的受损程度，当玻璃碎裂时，PVB胶片良好的粘结力使玻璃碎片不至于四散崩溅，大幅提升了玻璃面板的安全性。另外，PVB还具有高透过率和对电极良好的粘接力，更使其适用于聚合物电解质。PVB的合成是由乙酸乙烯酯开始，乙酸乙烯酯经自由基聚合成为聚乙酸乙烯酯后，以强碱或醇类将其羧基转换为羟基，得到聚乙烯醇(PVA)，然后将PVA与正丁醛经缩醛反应制得聚乙烯醇缩丁醛，根据反应程度不同，可得到不同羟基比例的PVB，一般来讲，PVB产品的分子结构中具有羟基的结构单元，其质量分数在10-30％。但是目前市面上常规的PVB产品性能不足以满足一些特定需求，其粘结力、热膨胀率、玻璃转移温度不佳，难以应用到低温环境中，并且离子电导率较低，限制了其应用。
技术实现思路
为此，本专利技术正是要解决上述技术上问题，从而提出一种性能提升了的、可满足特定应用需求的基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物及其应用。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：本专利技术提供一种基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物，所述改性聚合物包括结构单元A、B、C，所述结构单元A为所述结构单元B为所述结构单元C为所述改性聚合物中，结构单元A、B、C的数量至少为1个，所述结构单元C还连接有-O(CH2CH2O)mR3或-(Si-O)nR4。作为优选，所述R1、R2均为C1-C18烷基或含有取代基E的烷基或中间插入有取代基D的烷基或为H；所述R3为C原子数1-3烷基，所述R4为H或-SiR20R21R22。作为优选，所述取代基E为-OH、-OR、-CN、-COOH、-COOR、-SH、-SR、-NH2、-NR10H、-NR10R11、＝CR10、＝CR10R11、-SO3H、-CHO或卤素。作为优选，所述取代基D为-CO-、-COO-、-S-、-O-、-NR-、-SiR10R11或-CR10＝CR11-。作为优选，所述R、R10、R11均为C1-C8烷基或C6-C18芳基或被C1-C18烷基取代的芳基或有-O-、-S-插入的C1-C18烷基。作为优选，所述R20、R21、R22均为H或C1-C6烷基。作为优选，所述聚合物中结构单元A、B、C随机排列或有序排列，其中所述有序排列为重复排列或嵌段排列中的至少一种。作为优选，m和n均为1-12之间的任意整数。作为优选，R2为烷基时，所述-O(CH2CH2O)mR3或-(Si-O)nR4连接于R2；R2为H时，所述-O(CH2CH2O)mR3或-(Si-O)nR4连接于与R2连接的C。本专利技术还提供一种所述的基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物在电致变色领域的应用。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本专利技术所述的基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物，所述改性聚合物包括结构单元A、B、C，所述结构单元A为所述结构单元B为所述结构单元C为所述结构单元C还连接有-O(CH2CH2O)mR3或-(Si-O)nR4。所述结构单元可以有序排列组合也可随机排列组合，形成规律重复排列的聚合物或嵌段共聚物或形成随机共聚聚合物，得到的基于PVB的新型聚合物具有优异的基材粘结力，所述改性聚合物在PVB的基础上增加了官能团，具有更合适的热膨胀率、更低的玻璃转移温度，将其用作电解质具有高电导率和良好的耐低温性，可应用于低温环境中，满足特殊需求，并且其可以很好地吸收电解液，在电致变色器件中作为电解质具有良好的应用潜力。具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本实施例提供一种基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物，所述改性聚合物包括结构单元A、B、C，所述结构单元A为所述结构单元B为所述结构单元C为所述结构单元C还连接有-O(CH2CH2O)mR3，本实施例中，R1为正丙基，R2为-CH2，R3为-CH3，m＝2。所述改性聚合物由结构单元A、B、C按照一定规律重复排列或者随机排列连接，规律重复排列连接形式如(ACCB)(ACCB)(ACCB)……或嵌段排列连接，如(AAA…)(BBB…)(CCC…)、(CCC…)(AAA…)(CCC…)(BBB…)，本实施例中，-O(CH2CH2O)mR3连接于R2。所述改性聚合物的结构通式为其中a、b、c分别为a＝0.35(a+b)～0.75(a+b)，b＝0.25(a+b)～0.65(a+b)，c/b＝0.1-1。本实施例还提供一种基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物的制备工艺，其包括如下步骤：S1、四氢呋喃除水处理：将双口烧瓶用电热包加热，烧瓶的一口连接带有一测流管的冷凝管，冷凝管顶部开口连接氮气流通管，保持装置中无水气，在烧瓶中添加四氢呋喃并加入适量金属钠片和二苯甲酮，钠与四氢呋喃中的水反应使四氢呋喃中的水被去除，四氢呋喃中水被去除后二苯甲酮呈紫色，收集受热冷凝后的四氢呋喃。S2、将3.61g二乙二醇单甲醚溶于82ml步骤S1得到的四氢呋喃，将2.1g氢化钠溶解于8ml四氢呋喃，将得到的两种溶液混合均匀静置至不再产生气泡后向混合溶液中逐滴加入10.9g溴丙烯，反应过程中混合溶液放热且产生溴化氢气体，反应1-2h后继续搅拌24h，用等体积的乙酸乙酯稀释混合溶液，并去除溶液中的固体，减压蒸馏去除液体中的溶剂四氢呋喃和乙酸乙酯，得到预反应液。S3、将乙酸乙烯酯通过碱性氧化铝管柱去除其中的稳定剂后，取25g乙酸乙烯酯溶解于75ml无水乙醇，取50mg偶氮二异丁氰(AIBN)溶解于5ml无水乙醇，将乙酸乙烯酯的乙醇充液与所述预反应液混合置于双口烧瓶，其中一口连接回流管并通氮气，将混合溶液升温并维持在70℃然后加入AIBN乙醇溶液共同反应3h，得到淡黄色析出物，将析出物过滤、水洗烘干后得到改性聚乙酸乙烯酯。S4、制备无水的氢氧化钾饱和乙醇溶液，滤除未溶解的氢氧化钾，取10g改性聚乙酸乙烯酯溶于氢氧化钾饱和乙醇溶液，在50℃下反应6h，得到析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物，其特征在于，所述改性聚合物包括结构单元A、B、C，所述结构单元A为

【技术特征摘要】
1.一种基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物，其特征在于，所述改性聚合物包括结构单元A、B、C，所述结构单元A为所述结构单元B为所述结构单元C为所述改性聚合物中，结构单元A、B、C的数量至少为1个，所述结构单元C还连接有-O(CH2CH2O)mR3或-(Si-O)nR4。2.根据权利要求1所述的基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物，其特征在于，所述R1、R2均为C1-C18烷基或含有取代基E的烷基或中间插入有取代基D的烷基或为H；所述R3为C原子数1-3烷基，所述R4为H或-SiR20R21R22。3.根据权利要求2所述的基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物，其特征在于，所述取代基E为-OH、-OR、-CN、-COOH、-COOR、-SH、-SR、-NH2、-NR10H、-NR10R11、＝CR10、＝CR10R11、-SO3H、-CHO或卤素。4.根据权利要求3所述的基于聚乙烯醇缩丁醛的改性聚合物，其特征在于，所述取代基D为-CO-、-COO-、-S-、-O-、-NR-、-SiR10R11或-CR10＝CR11-。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅冠颖，陈支勇，国星，黄嵚甫，蔡卫鹏，
申请(专利权)人：吉晟光电深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44