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中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所發(fā)明含有功能端基的共軛高分子材料
2011-05-19  來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)

    中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所楊小牛研究組科研人員發(fā)明的“一種含有功能端基的聚(3-丁基噻吩)及其制備方法” 專利,近日獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授權(quán)。

    聚(3烷基噻吩)因其優(yōu)異的光電及加工性能近年來(lái)一直是高分子半導(dǎo)體器件等領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。而隨著研究的深入,其中的聚(3丁基噻吩)的科研價(jià)值也逐漸被發(fā)現(xiàn),尤其是其在有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池和半導(dǎo)體/絕緣體復(fù)合材料等方面的研究成果更是引起了該領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。然而機(jī)械性能,熱穩(wěn)定性,以及共軛聚合物的一些自身缺陷等嚴(yán)重的制約了聚(3丁基噻吩)研究及應(yīng)用的進(jìn)一步開(kāi)展。為了得到綜合性能更加優(yōu)異的材料,基于聚(3丁基噻吩)的復(fù)合材料研究已迫在眉睫。其中基于聚(3丁基噻吩)的共聚物潛力巨大,因其不但有望有機(jī)的結(jié)合聚(3丁基噻吩)和其他高分子材料的優(yōu)良性能,還能通過(guò)化學(xué)鍵有效的控制復(fù)合材料的納米微結(jié)構(gòu),這將為該類材料在光電器件等領(lǐng)域的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。而在得到共聚物的同時(shí)如何保證聚(3丁基噻吩)嵌段的分子量,分子量分布,區(qū)域規(guī)整度等也給該工作帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

    在國(guó)家基金委和中科院的大力支持下,楊小牛課題組合成了多種含有功能性端基的聚(3丁基噻吩),通過(guò)使用選擇性催化劑將聚(3丁基噻吩)的區(qū)域規(guī)整度保持在95%以上。并通過(guò)控制反應(yīng)條件使聚合物分子量在4000到20000范圍內(nèi)可調(diào),而聚合物多分散系數(shù)可以保持在1.1以內(nèi)。同時(shí),該種聚(3丁基噻吩)端基帶有的是有機(jī)高分子合成中常用的烯烴,羥基或鹵素基團(tuán),可廣泛的應(yīng)用于原子轉(zhuǎn)移自由基聚合,可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合,氮氧穩(wěn)定自由基聚合等活性自由基聚合和開(kāi)環(huán)移位聚合,可控離子聚合等多個(gè)領(lǐng)域制備多種基于聚(3丁基噻吩)的嵌段共聚物。

    該發(fā)明在保持了聚(3丁基噻吩)性能的同時(shí)引入易于進(jìn)行共聚反應(yīng)的功能性端基,為基于聚(3丁基噻吩)的復(fù)合材料的合成與性能研究展開(kāi)了新的一頁(yè)。

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