本发明专利技术属于电致变色材料技术领域，提供了一种硼基电致变色材料及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的硼基电致变色材料以硼为中心，三苯胺衍生物为外围聚合基团。其中，三苯胺衍生物具有很强的共轭结构，形成的电致变色材料在电压的驱动下可以实现由透明到蓝色的颜色变化。本发明专利技术提供的硼基电致变色材料在740nm下的光学对比度高达60％，着色和褪色的响应时间分别为4.8s和1.8s。此外，经过150个循环后，硼基电致变色材料的光学对比度几乎没有衰减。本发明专利技术提供的硼基电致变色材料是一种性质优异的电致变色材料，在显示器件领域(如防伪、变色玻璃、手机后壳、电子标签、电子纸)具有广阔的应用前景。用前景。用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种硼基电致变色材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及电致变色材料
，尤其涉及一种硼基电致变色材料及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]电致变色材料是电致变色器件中的功能组成单元。现有的电致变色材料大体上分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机电致变色材料主要包括过渡金属氧化物(如钨、镍、钛、钼、铱、钒、钴等元素的氧化物)和其它无机材料，但其响应速度较慢，颜色显示单一，着色效率较低，从而严重限制了它们的应用范围，尤其是在电致变色显示器件中的应用，几乎很难实现。相比于无机电致变色材料，有机电致变色材料具有结构种类丰富、加工性能好、响应速度快以及颜色变化多等优势，被认为是最有发展前途的下一代电致变色材料。有机电致变色材料主要分为两类：共轭聚合物电致变色材料和有机小分子电致变色材料(紫罗精)。如今共轭聚合物电致变色材料得到了广泛的关注和研究，成为新一代电致变色显示材料的重要发展方向。
[0003]在共轭聚合物电致变色材料中，阴极着色材料一方面需要一直施加电压保持透明状态，使得能量消耗明显提高；另一方面，长时间电压的施加也会破坏聚合物的结构，最终影响器件的使用寿命。而对于某些显示，我们需要在不施加电压下呈现透明状态，而在施加电压下呈现短暂的有色状态，这既符合节能理念，又能达到良好的保密性，且短暂的驱动电压不至于破坏聚合物结构以达到延长使用寿命的目的。因此，提供一种能够实现上述颜色变化的节能电致变色材料具有十分重要的意义。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种硼基电致变色材料及其制备方法和应用。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种硼基电致变色材料，所述硼基电致变色材料的单体的结构式为：
[0007][0008]本专利技术还提供了所述硼基电致变色材料的制备方法，包含下列步骤：
[0009](1)在保护气氛下，将二苯胺、碘化亚铜、2,2
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联吡啶、叔丁醇钾、2,5
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二溴间二甲苯和甲苯混合，进行反应得到三苯胺衍生物；
[0010](2)在保护气氛下，将三苯胺衍生物和乙醚混合，进行反应得到混合物；
[0011](3)将混合物与叔丁基锂混合，加热得到混合液；
[0012](4)将混合液与三氟化硼乙醚混合，进行反应得到硼基电致变色材料的单体；
[0013](5)将硼基电致变色材料的单体、氯仿、乙腈和四丁基六氟磷酸铵混合，进行电化学聚合得到所述的硼基电致变色材料。
[0014]作为优选，步骤(1)所述二苯胺、碘化亚铜、2,2
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联吡啶、叔丁醇钾和2,5
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二溴间二甲苯的摩尔比为0.8～1.2：0.04～0.06：0.04～0.06：1.8～2.2：1.0～1.4；所述二苯胺、碘化亚铜、2,2
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联吡啶、叔丁醇钾、2,5
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二溴间二甲苯的质量和与甲苯的体积比为1g：10～15mL。
[0015]作为优选，步骤(1)所述反应的温度为115～135℃，所述反应的时间为22～26h。
[0016]作为优选，步骤(2)所述三苯胺衍生物与步骤(3)所述叔丁基锂、步骤(4)所述三氟化硼乙醚的摩尔比为0.8～1.2：1.3～1.7：0.23～0.43；所述三苯胺衍生物、叔丁基锂、三氟化硼乙醚的质量和与步骤(2)所述乙醚的体积比为1g：10～15mL。
[0017]作为优选，步骤(2)所述反应的温度为
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68～
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88℃，时间为25～35min；
[0018]步骤(3)所述混合的温度为
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68～
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88℃，时间为25～35min，所述加热的温度为
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2～2℃，时间为25～35min。
[0019]作为优选，步骤(4)所述混合的温度为
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2～2℃，时间为25～35min，所述反应的温度为20～30℃，时间为14～18h。
[0020]作为优选，步骤(5)所述混合的溶液中硼基电致变色材料的单体的浓度为0.1～2mmol/L，四丁基六氟磷酸铵的浓度为0.05～0.5mol/L，氯仿和乙腈的体积比为0.8～1.2：2.8～3.2。
[0021]作为优选，步骤(5)所述电化学聚合的扫描速度为90～110mV/s，电压为0～1.3V，循环圈数为4～12圈。
[0022]本专利技术还提供了所述硼基电致变色材料在电致变色器件中的应用。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术提供了一种硼基电致变色材料，以硼为中心，三苯胺衍生物为外围聚合基团。其中，三苯胺衍生物具有很强的共轭结构，形成的电致变色材料在电压的驱动下可以实现由透明到蓝色的颜色变化。本专利技术提供的硼基电致变色材料在740nm下的光学对比度高达60％，着色和褪色的响应时间分别为4.8s和1.8s。此外，经过150个循环后，硼基电致变色材料的光学对比度几乎没有衰减。本专利技术提供的硼基电致变色材料是一种性质优异的电致变色材料，在显示器件领域(如防伪、变色玻璃、手机后壳、电子标签、电子纸)具有广阔的应用前景。
附图说明
[0025]图1为本专利技术中硼基电致变色材料的合成路线图；
[0026]图2为实施例1中硼基电致变色材料的循环伏安曲线图(横坐标Potential—电压，
纵坐标Current—电流)；
[0027]图3为实施例1中硼基电致变色材料的电化学聚合曲线图(横坐标Potential—电压，纵坐标Current—电流)；
[0028]图4为实施例1中硼基电致变色材料在不同电压下的紫外
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可见吸收光谱图(横坐标Wavelength—波长，纵坐标UVAbsorption intensity—吸收强度)；
[0029]图5为实施例1中硼基电致变色材料的电致变色性能图(横坐标Time—时间，纵坐标T—对比度)；
[0030]图6为硼基电致变色材料的光学对比度和响应时间图(横坐标Time—时间，纵坐标T—对比度)。
具体实施方式
[0031]本专利技术提供了一种硼基电致变色材料，所述硼基电致变色材料的单体的结构式为：
[0032][0033]本专利技术还提供了所述硼基电致变色材料的制备方法，包含下列步骤：
[0034](1)在保护气氛下，将二苯胺、碘化亚铜、2,2
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联吡啶、叔丁醇钾、2,5
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二溴间二甲苯和甲苯混合，进行反应得到三苯胺衍生物；
[0035](2)在保护气氛下，将三苯胺衍生物和乙醚混合，进行反应得到混合物；
[0036](3)将混合物与叔丁基锂混合，加热得到混合液；
[0037](4)将混合液与三氟化硼乙醚混合，进行反应得到硼基电致变色材料的单体；
[0038](5)将本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硼基电致变色材料，其特征在于，所述硼基电致变色材料的单体的结构式为：2.权利要求1所述硼基电致变色材料的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：(1)在保护气氛下，将二苯胺、碘化亚铜、2,2
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联吡啶、叔丁醇钾、2,5
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二溴间二甲苯和甲苯混合，进行反应得到三苯胺衍生物；(2)在保护气氛下，将三苯胺衍生物和乙醚混合，进行反应得到混合物；(3)将混合物与叔丁基锂混合，加热得到混合液；(4)将混合液与三氟化硼乙醚混合，进行反应得到硼基电致变色材料的单体；(5)将硼基电致变色材料的单体、氯仿、乙腈和四丁基六氟磷酸铵混合，进行电化学聚合得到所述的硼基电致变色材料。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述二苯胺、碘化亚铜、2,2
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联吡啶、叔丁醇钾和2,5
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二溴间二甲苯的摩尔比为0.8～1.2：0.04～0.06：0.04～0.06：1.8～2.2：1.0～1.4；所述二苯胺、碘化亚铜、2,2
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联吡啶、叔丁醇钾、2,5
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二溴间二甲苯的质量和与甲苯的体积比为1g：10～15mL。4.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述反应的温度为115～135℃，所述反应的时间为22～26h。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张诚，杨涛，张凌，李维军，李育飞，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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