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要实现电光材料的器件化,材料需具备较大的电光系数和较好的稳定性。近年来,有机电光材料取得巨大的发展。有机材料的电光性能已远远优于传统无机材料,不过,为确保器件加工和使用时性能稳定,材料的稳定性还需进一步提升。 以实现材料的器件化为目的,本文工作主要集中在提升材料的稳定性。包括探索氢键在有机电光材料中的应用,以及具有特殊结构的挂接型电光聚碳酸酯的设计与制备。具体内容如下: 1)设计制备了一种基于氢键的侧链型超分子电光聚合物和两类基于氢键网络的主客型电光体系。将发色团以氢键的形式挂接到聚合物链段上可以增大发色团的掺杂量;引入氢键网络可以有效束缚取向排列的发色团分子,提升材料的稳定性。 2)提出一种共聚策略用于制备功能聚碳酸酯。利用基于三氰基呋喃(TCF)为电子受体的双羟基发色团与双酚A二氯甲酸酯的缩聚合成了两类“Y”型电光聚碳酸酯。极化后测得PC-TCFC-2和PC-DFTC-3具有较大的电光系数,分别为45 pm/V和75 pm/V。由于较高的玻璃化转变温度(Tg)和特殊的“Y”型结构,这两种材料在85℃体现出较好的稳定性,放置500小时后,电光系数分别能保持在起始值的90%和80%。 3)验证了共聚策略在易被破坏发色团挂接方面的应用。制备得到两种挂接有三氰基吡咯啉(TCP)类发色团的聚碳酸酯PC-DTCPC-Phs和PC-DTCPC-FPhs。极化后分别测得最大电光系数为52 pm/V和46 pm/V。所使用发色团较大的体积,材料的高Tg和聚合物的结构赋予了两种材料更加优异的稳定性,85℃下放置500小时后,电光系数均能保持在起始值的93%以上。 4)设计制备了含有枝化基团的双羟基久洛尼定发色团,并制得电光聚碳酸酯PC-JTCFCs。通过对发色团分子进行合理的修饰,加之聚合物链段的隔离,聚合物中的发色团分子可以被分开,分子间相互作用力得以有效抑制。极化后得到的最大电光系数为55 pm/V,明显优于掺杂型材料。85℃下放置500小时后,材料的电光系数能保持在起始值的85%。