專利名稱：一種聚烷基噻吩與聚咪唑鹽烷基噻吩的嵌段共聚物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚烷基噻吩與聚咪唑鹽烷基噻吩的嵌段共聚物及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)化進(jìn)程的加快，石油、煤等化石能源枯竭問題愈發(fā)引人擔(dān)憂，地球環(huán)境日益惡化，使得人們對清潔能源的呼聲越來越高，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，太陽能電池作為 一種綠色的能量來源，受到人們廣泛的關(guān)注。而導(dǎo)電共軛高分子材料太陽能電池具有生產(chǎn)成本低、來源廣泛、可加工性能好等多項(xiàng)優(yōu)勢。同時，它能夠方便地進(jìn)行化學(xué)修飾，可以容易地改變和提高材料的光伏性能，還可制備在柔性襯底上，這些優(yōu)點(diǎn)使其能廣泛使用，因此成為太陽能電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。共軛高分子的光電性能除與自身化學(xué)組成相關(guān)外，還受到薄膜凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。而將共軛高分子作為嵌段引入嵌段共聚物體系，利用嵌段共聚物的微相分離來調(diào)控薄膜凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)是一種重要的手段。嵌段共聚物是由化學(xué)性質(zhì)不同的兩個或多個聚合物鏈通過共價(jià)鍵相連形成的一類高分子。由于組成嵌段共聚物不同鏈段存在熱力學(xué)不相容性，嵌段之間會相互排斥發(fā)生分離。但是，由于共價(jià)鍵的連接，使得這種相分離只能在納米尺度發(fā)生，因此稱為微相分離。利用嵌段共聚物的微相分離特性可以形成豐富的納米尺度的結(jié)構(gòu)，在制備納米粒子、生物醫(yī)學(xué)、藥物釋放方面有廣泛的應(yīng)用前景。同時，將兩種不同性質(zhì)的聚合物連接起來可以得到性能比較優(yōu)越的功能高分子材料。因此，可以利用嵌段共聚物自組裝的特性來調(diào)控聚合物光伏電池活性層的薄膜形貌、改進(jìn)光電性能。兩嵌段共聚物是嵌段共聚物家族中最基本的研究模型。基于共軛高分子的兩嵌段共聚物主要分為剛性-剛性全共軛嵌段共聚物及剛性-柔性嵌段共聚物兩種。目前格氏(GRIM)法是合成剛性-剛性全共軛嵌段共聚物的一種有效方法，即利用鹵素修飾過的單體在一類催化劑的作用下進(jìn)行反應(yīng)。GRIM法在反應(yīng)過程中聚合物具有一定活性，利用這一特點(diǎn)，可以通過分批弓I入不同單體實(shí)現(xiàn)嵌段共聚物的合成。GRIM法還可以在聚合物末端修飾不同官能團(tuán)，配合大分子引發(fā)劑法、偶聯(lián)法等進(jìn)行嵌段的合成。目前，國內(nèi)外很多研究小組開展了基于聚3-烷基噻吩嵌段共聚物的研究工作，大量基于聚烷基噻吩的嵌段共聚物體系如聚3-己基噻吩-聚芴、聚3-己基噻吩-聚對苯撐乙烯、聚3-己基噻吩-聚茈酰亞胺等已成功制備。本發(fā)明通過GRM法將共軛高分子聚噻吩和共軛高分子聚咪唑鹽烷基噻吩相連接，制備水溶性共軛嵌段共聚物，顯著改善了共軛高分子的溶解性和結(jié)構(gòu)調(diào)控性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠顯著改善共軛高分子的溶解性和結(jié)構(gòu)調(diào)控性的聚烷基噻吩與聚咪唑鹽烷基噻吩的嵌段共聚物及其制備方法。
本發(fā)明提供的聚烷基噻吩與聚咪唑鹽烷基噻吩的嵌段共聚物，數(shù)均分子量在6000-60000范圍，其具有以下結(jié)構(gòu)通式
權(quán)利要求
1.一種聚烷基噻吩與聚咪唑鹽烷基噻吩的嵌段共聚物，其特征在于數(shù)均分子量為6000-60000，并具有以下結(jié)構(gòu)通式
2.一種如權(quán)利要求I所述嵌段共聚物的合成方法，其特征在于合成路線如下所示
全文摘要
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種聚烷基噻吩與聚咪唑鹽烷基噻吩的嵌段共聚物及其制備方法。聚噻吩具有寬的吸收光譜、較高的空穴遷移率；聚咪唑鹽烷基噻吩具有良好的水溶性和可加工性。本發(fā)明提供的聚烷基噻吩與聚咪唑鹽烷基噻吩的嵌段共聚物，具有兩端剛性的特點(diǎn)，在保留有兩嵌段聚合物組分各自優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，還具有一些其特有的特點(diǎn)，如具有水溶性、多種自組裝納米結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，在太陽能電池、光電傳感器以及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有很高的應(yīng)用價(jià)值。此外，本發(fā)明提供的制備方法，工藝簡單，可用于制備類似的嵌段共聚物，具有推廣應(yīng)用前景。
文檔編號C08G61/12GK102850530SQ201210362669
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者彭娟, 夏昊 申請人:復(fù)旦大學(xué)