[发明专利]一种具有电致变色的双马来酰亚胺树脂及其薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双马来酰亚胺树脂及其薄膜的制备方法。

背景技术

双马来酰亚胺（BMI）树脂具有良好的耐热性、电绝缘性、透波性、阻燃性、耐候性、力学性能和尺寸稳定性。BMI树脂作为先进复合材料、耐高温绝缘材料和胶粘剂等基体树脂，已广泛用于航空航天、交通运输、机械和电子等工业领域中。

电致变色聚合物在性能和多显色结构应用研究方面已经成为当今研究的电致变色材料的热点。具有电致变色，电致发光性能的双马来酰亚胺树脂的存在必将使显示和传感领域迸发出蓬勃的生命力，其在显示和传感领域均表现出突出的优越性和广阔的开发应用前景随着步入信息化时代，有机光电子学已形成一个有机化学、物理学、信息电子科学和材料科学等诸多学科相互交叉的新兴研究领域。特别是以有机电致发光器件(OLED)、有机光伏器件(OPV)和有机场效应晶体管(OTFT)为代表的有机光电功能材料和器件在新型平板显示、固体照明、柔性显示、高密度信息传输与存储、新能源和光化学利用等领域显现了广阔的应用前景。具有电致变色，电致发光性能的双马来酰亚胺树脂的存在必将使显示和传感领域迸发出蓬勃的生命力，其在显示和传感领域均表现出突出的优越性和广阔的开发应用前景。

现有的电致变色材料薄膜在性能测试与使用过程中薄膜容易从基底上脱落，稳定性不够好，且抗溶剂腐蚀能力差。

发明内容

本发明要解决现有电致变色材料薄膜存在测试过程容易脱落，且抗溶剂腐蚀能力差的问题，而提供一种具有形成稳定薄膜的电致变色的双马来酰亚胺树脂及其薄膜的制备方法。

一种具有电致变色的双马来酰亚胺树脂，其结构通式为：

所述的R为：

所述的Ar为：

所述的n为：1＜n≤100。

一种具有电致变色的双马来酰亚胺树脂薄膜的制备方法，具体按以下步骤完成的：

一、合成N,N′-双马来酰亚胺基-4,4′-二苯醚单体：首先在搅拌速度为20r/min~30r/min、温度为20℃~50℃的氮气保护下将顺丁烯二酸酐加入溶剂中，搅拌至顺丁烯二酸酐完全溶解后加入二胺基单体，并在搅拌速度为20min~30r/min、温度为20℃~50℃的氮气保护下反应0.5h~1h，然后加入混合催化剂，并在温度为65℃~70℃进行冷凝回流反应，冷凝回流反应时间为1.5h~3h，然后置于冰浴条件下冷却1h~2h，最后采用过滤方法分离析出的固体，将分离得到的固体在温度为50℃~70℃真空干燥至恒重，即得到N,N′-双马来酰亚胺基-4,4′-二苯醚单体；二、预聚反应：将步骤一制备的N,N′-双马来酰亚胺基-4,4′-二苯醚单体和二元三芳香胺单体加入有机溶剂中，然后在氮气保护下从室温上升至80℃~90℃，并在该温度下反应10h~30h，即得到预聚物；三、成膜固化：将步骤二中得到的预聚物旋涂在基片上，然后在转速为1500转/min~2500转/min下旋转时间是8s~12s，得到厚度为0.5μm~5μm的薄膜，然后在温度为200℃~300℃下反应3h~6h，即得到具有电致变色的双马来酰亚胺树脂薄膜；步骤一中所述的顺丁烯二酸酐与二胺基单体的摩尔比为1:(15~4)；步骤一中所述的顺丁烯二酸酐物质的量与溶剂体积的比例为(0.3moL~0.7moL):1L；步骤一中所述的顺丁烯二酸酐与混合催化剂的质量比为(0.2~1):1；步骤二中所述步骤一制备的N,N′-双马来酰亚胺基-4,4′-二苯醚单体与二元三芳香胺单体的摩尔比为1:(1~1.2)；步骤二中所述步骤一制备的N,N′-双马来酰亚胺基-4,4′-二苯醚单体物质的量与有机溶剂溶液体积的比例为(0.04moL~0.1moL):1L。

本发明优点：一、本发明制备的具有电致变色的双马来酰亚胺树脂薄膜固化成膜性好，并且形成的薄膜不容易溶解脱落，主要是因为聚酰亚胺类高分子的玻璃化转变温度和熔点很高，并且高分子的分子结构特点使其很难溶解；二、本发明制备的具有电致变色的双马来酰亚胺树脂薄膜具有测试薄膜稳定性好、可逆的电致变色性能、热稳定性较好和可加工性能；三、本发明提供的制备方法存在方法简便、操作简单和材料便宜的优点。

附图说明