[发明专利]具有光电活性的双氟单体及用于制备聚芳醚砜类高分子聚合物

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一类含有咔唑、三苯胺、蒽醌、偶氮等光电活性功能团的具有光电活性的2,6-二氟苯酰胺双氟单体以及该单体在制备侧链含光电活性功能单元的聚芳醚砜类高分子聚合物中的应用。

背景技术

信息系统传输显示技术被广泛应用标着人类在21世纪初期打开了“信息时代”的大门，人类的生活方式从此发生了革命性的变化，并从中受益匪浅。信息产业技术的飞速发展需要技术工艺的不断提高和理论知识的发展创新，新型材料的开发既可以为理论研究提供依据，又能够更好的满足生产工艺的要求、促进生产工艺的改进，所以，新型功能材料的开发成为了该领域发展的关键，其中新型有机高分子光电功能性材料的开发已经成为重中之重。

为了更好的适应生产和实际应用，有机光电材料的研究不再只一味的追求光电性能上的极致突破，更多的开始考虑到材料的实用性和可加工性，例如对材料热稳定性、成膜性的需要，因此，材料的综合性能成为衡量一种高分子光电材料好坏的重要标准。为了实现材料优异的热稳定性、良好成膜加工性的要求，特种工程塑料被引入到了这一研究领域中。

由于高性能的特种工程塑料能够满足人们在国防、航天等特殊领域的需求，一直以来都是人们研究的热点，其中主要包含聚酰亚胺、聚芳醚酮、聚芳醚砜等几大类。聚芳醚砜是一类性能优异的特种工程塑料，由于其具有耐热等级高、耐辐射、耐化学药用品、无毒性、耐疲劳、耐冲击、抗蠕变、耐磨、耐水解性好、阻燃性好、尺寸稳定性优异等优点，且拥有很宽的使用温度范围，在热塑性聚合物领域占有极其重要的位置。在航空、航天、机械制造、交通运输等高技术领域得到了广泛的应用和发展。因此，人们针对它的多功能性研究工作一直在开展，希望能够将它应用在更多的应用领域中，发挥更大的作用。

咔唑、三苯胺、蒽醌、偶氮苯等是几种常见的光电功能优异的化合物，因其自身良好的光电活性，以此构筑的小分子和高分子光电功能材料已经被广泛的应用于在空穴传输、电致变色、电致发光、信息存储出、太阳能电池等光电领域，展现出了优异的性能。但是这些材料一直在热稳定性、溶解性和成膜加工性等方面受到困扰。如何能弥补这些不足引起了众多科学工作者的兴趣与关注。

发明内容

本发明目的是提供一系列具有光电活性的、可用于亲核缩聚反应的双氟预聚单体，并提供相应的由上述单体制备的侧链含有光电功能基团且具有电活性的聚芳醚砜聚合物。

本发明从分子设计的角度出发，三级胺上的氮原子给电子能力强，容易在电场作用下氧化形成阳离子自由基(空穴)，三苯胺、咔唑、蒽醌、偶氮类结构氮原子周围连接的体积较大，消除了自由基的中心张力，增加了自由基的稳定性，而且较大的空间位阻也不利于自由基的反应，这就使得这类化合物及其衍生物具有较高的空穴迁移率和传输性能，本发明利用酰化反应制备出一类含有咔唑、三苯胺、蒽醌、偶氮等光电活性功能团的具有光电活性的2,6-二氟苯酰胺双氟单体，然后将此类双氟单体、双卤代二苯砜单体、以及多种双酚单体通过亲核取代缩聚方法进行三元混合共聚，通过调节双氟单体与双卤代二苯砜单体的投料比例，可以制备出一系列侧链含有不同光电活性基团(如咔唑、三苯胺、蒽醌、偶氮等)、且含量可控的聚芳醚砜类高分子聚合物材料。

这种侧链含有光电功能性基团的聚芳醚砜兼具了相应电活性单元的光电特性和聚芳醚砜类聚合物的耐高温、高机械强度等优点。如在取得此项成果的基础上，根据具体的需求，将其他光电功能性基团引入到聚合物侧链，便可制备出一系列满足不同光电性能要求的功能性聚芳醚砜材料，使之具有非常广阔的应用领域和实用价值。根据其结构和光电特性，此类材料将在空穴传输、电致变色、电致发光、高低介电材料、信息存储、太阳能电池、储能材料等光电领域具有广阔的发展前景和巨大的应用潜力。

本发明所述的具有光电活性的2,6-二氟苯酰胺双氟单体的结构式如下所示：

由上述具有光电活性的2,6-二氟苯酰胺双氟单体制备的聚芳醚砜聚合物的结构式如下所示：

其中，n为正整数，表示聚合度；0<m≤1；

上述聚合物的具体结构式为：

本发明所述的双氟单体的制备方法：