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PPV类电致发光聚合物的合成及其性能研究

王华林  
【摘要】: 聚苯撑乙烯(PPV)材料具有发光亮度高、在空气中稳定性好和力学强度高等优点,但也存在加工性差和其器件不易发射蓝光等问题。它在有机溶剂中不溶解,分解温度以下不熔融。本文在讨论了电致发光聚合物的基本发光原理并深入分析了国内外有机电致发光聚合物尤其是聚苯撑乙烯的研究现状与发展趋势的基础上,着重研究了PPV衍生物的结构与它的可溶性以及电致发光特性的关系。合成了烷氧取代以及主链中含有噁二唑的PPV衍生物,详细研究了各种单体和相关聚合物的合成并对其结构与性能进行了表征,系统研究了聚合物主链、侧链或侧基的组成与结构特征对聚合物的可溶性、电致发光特性、光致发光特性、耐热性以及电致发光器件性能的影响。 一.通过强碱诱导的去卤缩合法合成支链含不同烷氧基的PPV衍生物 本文首先重点研究了支链中含不同链长烷氧取代基的PPV衍生物:聚(2-甲氧基-5-烷氧基)对苯乙炔。结果表明,烷氧基取代基的引入显著地改善了PPV在THF和氯仿等一般有机溶剂中的可溶性,其可溶性随取代基长度的增加而提高。PPV可溶性的改善主要得益于碳-氧键的自由旋转和烷氧基的空间效应,取代基使得PPV的共轭平面结构发生扭曲或偏转,大分子链的柔顺性提高,促进了溶剂分子同聚合物链段以及聚合物链段之间的相互作用。随着烷氧基的引入,电致发光光谱(EL)峰值波长和光致发光光谱(PL)峰值波长从母体发生红移,但随烷氧基空间位阻增大又出现蓝移。 二.通过Heck反应在PPV主链结构中引入噁二唑(OXD)基团 通过Heck反应将噁二唑引入了不同烷氧取代的PPV高分子主链,所得高分子在THF、DMF等常见溶剂中有较大的溶解度。所合成的高分子都具有强烈的绿色荧光,电致发光光谱(EL)峰值波长和光致发光光谱(PL)峰值波长较未引入发生了蓝移。


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