[发明专利]光活性基键合的具有梯子形结构的聚倍半硅氧烷及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年4月7日提交的韩国专利申请No.10-2010-0031862的优先权，以及由其在35 U.S.C.§119下所产生的所有好处，在这里将其全文引入作为参考。

技术领域

本发明涉及具有新结构的聚倍半硅氧烷，特别是具有光活性基团键接在硅氧烷主链上的梯子形结构的聚倍半硅氧烷聚，及其制备方法。

背景技术

由有机和无机成分构成的杂化材料可以表现出比这两种成分明显改进的热性能、机械和化学性能。在各种杂化材料中，具有经验式(RSiO_1.5)_n的聚倍半硅氧烷(PSQ)得到了特别的关注，这是因为其使用不同官能团得到控制的聚硅氧烷结构的能力。

该控制的聚硅氧烷结构经常显示出比有机基化合物更佳的性能。例如，下式的具有光活性基团的多面体低聚硅倍半氧烷(POSS)比相似的有机基聚合物表现出显著改进的光致发光效率。这样好的效率是由于与有机基聚合物相比的刚性主链，其允许侧链上的官能团自由隔离[Imae I.and KawakamiY.Journal of Materials Chemistry 2005；15(43)：4581]。

对硅氧烷结构进行的大多数官能化都是基于POSS。然而，尽管POSS具有各种有趣现象，但是由于低的分子量导致了相对低的玻璃转化温度和熔点，其没有制备出用作电子装置例如有机发光二极管(OLED)或者有机光电电池中的薄膜的实用材料。

发明内容

相应地，本申请涉及提供一种具有新的梯子形结构的聚倍半硅氧烷，其表现出优良的热性能和机械性能并且适合用于有机电子装置例如有机发光二极管(OLED)或者有机光电电池，及其制备方法。

一个方面，本申请提供了在硅氧烷主链键接有光活性基团的具有梯子形结构的聚倍半硅氧烷，其是由具有光活性基团的三官能硅烷化合物作为单体聚合而成的。

另一个方面，本申请提供了用于制备具有带光活性基团的梯子形结构的聚倍半硅氧烷的方法，其包括：(a)使三官能硅烷化合物与光活性化合物反应来制备单体；以及(b)使该单体同时水解和缩聚。

所公开的聚倍半硅氧烷表现出优良的热性能和机械性能并且根据所引入的光活性基团可以具有各种功能和性能。因此，其可以用作有机-无机杂化材料的工业材料。

附图说明

通过结合所附附图进行的下列详细描述，所公开实施方案的上述和其它方面、特征和优点将更加清楚，其中：

图1显示了根据一个技术方案制备的聚倍半硅氧烷的¹H光谱图；

图2显示了根据一个技术方案制备的聚倍半硅氧烷的²⁹Si¹H光谱图；

图3显示了根据一个技术方案制备的聚倍半硅氧烷的FT-IR分析结果；

图4显示了根据一个技术方案制备的聚倍半硅氧烷的X-光衍射(XRD)分析结果；

图5显示了使用热重分析仪(TGA)测量的根据一个技术方案制备的聚倍半硅氧烷的热性能；

图6显示了使用差示扫描量热计(DSC)测量的根据一个技术方案制备的聚倍半硅氧烷的热性能；

图7显示了具有带光活性基团的梯子形结构的聚倍半硅氧烷溶液试样的UV吸收和光致发光光谱；和

图8显示了具有带光活性基团的梯子形结构的聚倍半硅氧烷薄膜的UV吸收和光致发光光谱。

具体实施方案

下文中将参考显示了实施方案的附图更加全面地描述实施方案。然而，本申请公开可以体现为很多不同的形式并且不应该被视为是对所列实施方案的限制。此外，提供了这些实施方案以使得该发明充分和完整，并且将该发明的范围完全传达给本领域的技术人员。在该说明书中，公知的特征和技术的细节将被省略以避免不必要地模糊所提出的技术方案。

在这里所使用的术语仅仅是为了描述特定的技术方案并且不是限制该发明。如在本文中所使用的，单数形式“一个”、“该”也包括复数形式，除了上下文中另有表示。此外，使用术语“一个”等不是表示数量的限制，其仅仅表示存在至少一个所指物件。术语“第一”、“第二”等的使用没有暗示任何特定的顺序，而是使用它们来指代单个元素(构件)。此外，术语“第一”、“第二”等的使用不表示任何顺序或重要性，而是用来将一个元素与另一个元素区别开。还应该理解当在本申请中使用术语“包括”的时候，其表明存在所述特征、区域、整数、步骤、操作、元素和/或成分，但并不排除存在或加入一种或多种其它特征、区域、整数、步骤、操作、元素、成分和/或它们的组合。