基于共轭聚合物的拓扑结构共聚物的合成与性能研究

发布时间：2021-12-31 09:05

　　随着全球对新能源、新材料研究领域的战略提升,聚3-己基噻吩（P3HT）作为导电共轭聚合物的相关研究已成为近年来的一个热点,并已取得了突飞猛进的进展。P3HT均聚物受其激发子寿命短的影响,其光电转换效率有限,而含刚性链段（P3HT）和柔性链段（PS）的嵌段共聚物或含刚性链段（P3HT）和柔性连段（聚丙烯酸（PAA））的接枝共聚物可以实现微相分离,进而可以实现提高有机光伏材料光电转换效率的目的。本论文重点研究PS-b-P3HT-b-PS三嵌段、（PS-b-P3HT）_s多嵌段、PAA-g-P3HT接枝共聚物等拓扑结构聚合物的合成和性能研究,主要思路如下:（1）PS-b-P3HT-b-PS三嵌段共聚物和（PS-b-P3HT）_s多嵌段共聚物的合成及性能研究。通过格氏置换法（GRIM）方法合成了系列P3HT,然后用叔丁基氯化镁将其端基经过修饰后获得H-P3HT-H,再将H-P3HT-H的端基通过Vilsmeier-Haack（V-H）试剂修饰成双官能化的前驱体OHC-P3HT-CHO;使用阴离子聚合（LAP）方法,以丁基锂为引发剂合成一端带有活性种的前驱... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

0821臂星形嵌段共聚物PAA-b-P3HT的合成路线图[46]

中北大学硕士学位论文11图1.09化学氧化聚合法合成PVC-g-PT接枝共聚物[56]Mougnier等人[57]使用主链-支链偶联法合成了PI（聚异戊二烯）-g-P3HT接枝共聚物，并通过单体共聚法合成PBA（聚丙烯酸丁酯）-g-P3HT接枝共聚物。首先合成单硫醇基、羧酸基和丙烯酸酯基封端P3HT，然后通过羧酸和聚乙烯醇（PVA）醇基团之间的酯化反应将ω-羧酸和ω-巯基封端的P3HT接枝到PVA上，并通过热引发自由基硫醇-烯反应将ω-巯基封端的P3HT接枝到PI上，而丙烯酸酯封端的P3HT通过单体共聚法与丙烯酸正丁酯共聚，生成PBA-g-P3HT。Ahn等人[58]通过单体共聚法，将单官能化的P3HT和聚（D,L-丙交酯）（PLA）作为大分子单体和降冰片烯共聚，以此将其接枝到聚降冰片烯的骨架上，从而合成以P3HT和PLA为侧链的无规则接枝共聚物，具体合成路线如图1.10所示。

中北大学硕士学位论文12图1.10制备P3HT-PLA无规则接枝共聚物的反应路线[58]硫醇-马来酰亚胺偶联反应也可以用来合成接枝共聚物，例如，HoanMinhTran等人[59]通过ATRP的方法得到侧基含马来酰亚胺的PMMA，然后将ω-巯基封端的P3HT通过硫醇-马来酰亚胺偶联反应接枝到PMMA的骨架上，得到P3HT-g-P(MMA-ran-MPMA)rod-coil接枝共聚物；DanielSchiefer等人[60]利用硫醇-马来酰亚胺偶联反应合成了PCDTBT-g-P3HT供体-受体接枝共聚物，如图1.11所示，他们利用MOF催化的光引发ATRP的方法合成测基含马来酰亚胺的PMMA，然后于单端为硫醇的P3HT反应，制备了目标共聚物。图1.11P3HT-g-P(MMA-ran-MPMA)接枝共聚物的合成路线图[60]


本文编号：3559985