本发明专利技术公开了一种苯胺齐聚物和聚乙二醇星型共聚物及其制备方法，属于有机高分子材料共聚物制备领域。其中使用了甲基苯磺酰氯的同系物作为中间体，利用该同系物的苯环上可以连接复数甲基基团的特性，通过在其上分别连接聚乙二醇单甲醚分子链，从而得到聚乙二醇的臂数可控星型共聚物。本发明专利技术解决了苯胺齐聚物与聚乙二醇单甲醚作为线性单官能度分子链、无法支化得到星型共聚物的问题。经过多种测试表征，该方法可以成功得到目标产物，且操作简便，原料成本低，易于实行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机高分子材料共聚物制备领域，具体涉及苯胺齐聚物与聚乙二醇星型共聚物及其制备方法。
技术介绍
聚苯胺作为一种常见的导电高分子材料，因其同时具有的电致变色等特殊性能(P. R. Somani, S. Radhakrishnan, Mater. Chem. Phys. , 2002, 77, 117 ; X. Zeng, T.Ko, Polymer, 1998，39，1187)，而在众多导电高分子中备受关注。高分子材料作为电致变色材料的独特优势在于，这类材料分子可设计性强、对比度高、响应时间短、着色效率高，具有良好的应用前景。在实际应用的电致变色器件中，电致变色材料需要与离子传导材料配合使用(P. R. Somani, S. Radhakrishnan, Mater. Chem. Phys. , 2002, 77, 117)，电致变色材料多为刚性分子链，离子传导材料多为柔性分子链，二者之间存在相容性不佳的问题(A. A. Argun, P.H.Aubertj B. C. Thompson,1. Schwendemanj C. L Gauppj J. Hwang, N. J. Pinto, D. B. Tanner, A.G. MacDiarmidj J. R. Reynolds, Chem. Mater.，2004，16，4401; B. Yin, C. Jiang, Y. Wang, M.La, P. Liuj W. Deng, Synth. Met.，2010，160，432)。另一个制约聚苯胺材料广泛应用的重要问题是，聚苯胺材料因其不溶不熔而后续加工困难。有研究者发现，分子量较低的苯胺齐聚物，例如苯胺四聚体，拥有与大分子量聚苯胺材料相类似的光电性能(F. Lu, F. Wudl，M. Novak, A. J. Heeger, J.Amer· Chem. Soc. , 1986, 108, 8311; Y. Wang, H. D. Tran, R. B. Kaner, Macromo1. RapidCommun.，2011，32，35)。而苯胺齐聚物的加工性能则因为分子量的降低而有了很大提高。针对这一系列问题，合成苯胺齐聚物与离子传导材料——聚乙二醇的共聚物被认为是一种有效的改性手段。共聚物形成的电致变色器件也因此而有可能通过合适条件诱导下的自组装而自然成型(L. Huang, J. Hu, L. Lang, X. Chen, Y. Wei, X. Jing, Macromo1.Rapid Commun.，2007，28，1559; J. Huj X. Zhuangj L. Huang, L. Lang, X. Chen, Y·. Weij X.Jing, Langmuir, 2008, 24, 13376)，节省了大量成本。但目前文献报道中的苯胺齐聚物-聚乙二醇共聚改性手段，仍局限于线性共聚物的合成，包括A-B型二嵌段、A-B-A型三嵌段等(M. Deepa, S. Ahmad, K. N. Sood, J. Alam, S. Ahmad, A. K. Srivastava, Electrochim.Acta, 2007, 52, 7453;郎乐，庄秀_，刘亚栋，章培标，陈学思，危岩，高等学校化学学报，2011，32，411)。因为共聚物的结构影响了其自组装的微结构，而自组装的微结构进一步影响了电致变色期间的电化学性能和光性能(M. Cochet, G. Louarn, S. Quillard, M.Boyer, J. Buisson, S. Lefrant, Raman Spectrosc. , 2000, 31, 1029 ; S. O’ Driscoll, G.Demirel, R. A. Farrell, T. G. Fitzgerald, C. 0’ Mahony, J. D. Holmes, M. A. Morris, Polym.Adv. Technol.，2011，22，915)，所以目前得到的改性共聚物的自组装性能有很大的局限性，无法适应多种多样的电致变色器件的具体要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种苯胺齐聚物-聚乙二醇星型共聚物及其制备方法，该方法利用苯胺齐聚物为初始反应物，使用了甲基苯磺酰氯的同系物作为中间体，利用该同系物的苯环上可以连接复数甲基基团的特性，通过在其上分别连接聚乙二醇单甲醚分子链，从而得到星型共聚物。解决了苯胺齐聚物与聚乙二醇单甲醚作为线性单官能度分子链、无法支化得到星型共聚物的问题。经过多种测试表征，该方法成功得到了目标产物。该方法操作简便，原料成本低，易于实行，而且，当中间体选用对甲苯磺酰氯时，也可以得到普通的线性共聚物，这证明了本专利技术良好的普适性。本专利技术的一种苯胺齐聚物和聚乙二醇星型共聚物，其特征在于苯胺齐聚物-聚乙二醇星型共聚物是由单条苯胺齐聚物臂和复数条聚乙二醇臂组合而成；连接所述单臂苯胺齐聚物与所述复数臂的聚乙二醇的是中间体，所述中间体有多个结构式。所述苯胺齐聚物臂的结构式为权利要求1.一种苯胺芥聚物和聚乙二醇星型共聚物，其特征在于苯胺芥聚物-聚乙二醇星型共聚物是由单条苯胺齐聚物臂和复数条聚乙二醇臂组合而成；连接所述单臂苯胺齐聚物与所述复数臂的聚乙二醇的是中间体，所述中间体有多个结构式。所述苯胺齐聚物臂的结构式为2.制备如权利要求1所述的苯胺齐聚物和聚乙二醇星型共聚物的方法，其特征在于包括有下列步骤第一步制备磺酰胺中间产物原料准备按苯胺齐聚物、三乙胺、甲基苯磺酰氯同系物的摩尔比为1:2: (I 1. 2)准备原料； 反应条件反应步骤1-1:将苯胺齐聚物和三乙胺在冰浴(即o°c)环境中分散于无水四氢呋喃中， 搅拌速度一般为40转/分钟 120转/分钟,搅拌30min 60min后,得到混合液一；所述无水四氢呋喃的用量是以苯胺齐聚物在无水四氢呋喃中的摩尔浓度为O. 02 O. 05mol/L 而决定的；反应步骤1-2 :将甲基苯磺酰氯同系物溶于无水四氢呋喃中，得到混合液二 ；所述无水四氢呋喃的用量是以甲基苯磺酰氯同系物在无水四氢呋喃中的摩尔浓度为O.1 O. 15mol/L而决定的；反应步骤1-3 :以恒压滴液漏斗将混合液二滴入混合液一中，且在冰浴环境下搅拌，得到混合液三；反应步骤1-4 :将混合液三在20°C 40°C条件下密封反应10 20小时之后，倾入摩尔浓度为O. lmol/L的盐酸中，搅拌、过滤，除去液相，用乙醚清洗固相，去除余量的甲基苯磺酰氯同系物，然后以蒸馏水洗涤多次，去除乙醚，最后在干燥温度为40°C 50°C条件下， 干燥12 24小时之后，得到磺酰胺中间产物。所述的搅拌速度一般为40转/分钟 120转/分钟。所述的过滤采用砂芯漏斗进行。第二步制备羧酸中间产物原料准备按磺酰胺中间产物上的甲基数、十六烷基三甲基溴化铵、高锰酸钾的摩尔比为1: (O. 05 O. 075) : (2 2. 3)准备原料；反应条件反应步骤2-1 :将磺酰胺中间产物和十六烷基三甲基溴化铵加入蒸馏水中，搅拌分散并升温至40 60°C，得到混合液四；所述蒸馏水的用量是以磺酰胺中间产物上的甲基数在蒸馏水中的摩尔浓度为O. 02 O.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种苯胺齐聚物和聚乙二醇星型共聚物，其特征在于：苯胺齐聚物?聚乙二醇星型共聚物是由单条苯胺齐聚物臂和复数条聚乙二醇臂组合而成；连接所述单臂苯胺齐聚物与所述复数臂的聚乙二醇的是中间体，所述中间体有多个结构式。所述苯胺齐聚物臂的结构式为：其中，N为氮，H为氢，n表示聚合度。所述聚乙二醇臂的结构式为：其中，O为氧，n表示聚合度。所述中间体一为2,4,6?三甲基苯磺酰氯，其结构式为：其中，Cl为氯，S为硫，O为氧。所述中间体二为2,5?二甲基苯磺酰氯，其结构式为：所述中间体三为2,4?二甲基苯磺酰氯，其结构式为：所述中间体四为对甲苯磺酰氯，其结构式为：对应四种中间体的不同结构式，最终共聚物的结构可表示为如下几种。所述共聚物的结构式一为：所述共聚物的结构式二为：所述共聚物的结构式三为：所述共聚物的结构式四为：上述共聚物结构式中R1、R5、R8、R11对应苯胺齐聚物臂；上述共聚物结构式中R2、R3、R4、R6、R7、R9、R10、R12对应聚乙二醇臂。FDA00002465667000011.jpg,FDA00002465667000012.jpg,FDA00002465667000013.jpg,FDA00002465667000014.jpg,FDA00002465667000021.jpg,FDA00002465667000022.jpg,FDA00002465667000023.jpg,FDA00002465667000024.jpg,FDA00002465667000031.jpg,FDA00002465667000032.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨继萍，卢伟涛，赵飞飞，张广萌，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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