电致变色是指材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定可逆变化的现象,在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。拥有电致变色性质的材料被称为电致变色材料,电致变色材料在智能窗、信息储存、智能显示等领域展现出巨大的应用潜能。电致变色聚合物材料由于其响应速度快,易于分子设计等优点受到研究者的广泛关注。其中聚苯胺因其转换电位低、颜色变化丰富等优点而成为电致变色材料的研究热点。但由于聚苯胺中大尺寸共轭结构与大量氢键的存在,使其不溶不熔,加工性差,极大地限制了聚苯胺在电致变色方面的应用。目前,科研工作者利用苯胺齐聚物作为电致变色基元,通过共价键连接方式制备了多种电致变色聚合物,有效地解决了聚苯胺材料的不溶不熔、加工性差等问题。但这类含苯胺齐聚物的电致变色材料在使用过程中仍存在着颜色对比度小,循环稳定性差等问题。为了解决这类问题,由此确立了本论文的研究方向。本论文从分子设计的角度出发,采用调节聚合物结构中的苯胺齐聚物含量及构筑三维网状结构等手段,制备出两类、四种苯胺基电致变色聚合物材料。详细研究各聚合物的电化学活性、氧化还原过程、电致变色性质及各性质与结构的关系等,实现了对聚合物性质的有效调控。本论文的研究工作主要分为以下两部分:首先,以对氨基二苯胺为起点,先后合成苯胺四聚体、电活性双氟大单体、电活性双胺大单体,作为电致变色聚合物合成的基础工作。利用酰胺化反应,合成了全侧链结构和主侧链结构两种结构类型的聚酰胺(酸),并通过后功能化反应控制聚合物分子链中电致变色基元的含量,得到一系列不同苯胺链段含量的电致变色聚合物。这类聚合物具有良好的导电性,在多种有机溶剂中展现了良好的溶解性,同时具有较高的热稳定性,在保持优良的电活性的同时,成功克服了聚苯胺加工性差的缺点。进一步对聚合物的电致变色性质进行深入研究,发现不同含量的苯胺齐聚物电致变色基元能够显著地影响聚合物的电致变色性质,如响应速度、变色效率等,其中对颜色对比度的影响尤为显著。通过分子设计合成了两种带有可交联基团的苯胺基电致变色聚合物。其中,苯胺基可交联聚芳醚是以双氟大单体和烯丙基双酚A为反应单体,生成聚合物之后采用紫外光照交联的方法,形成三维网状结构。三维网状结构能够有效地提高电致变色聚合物的溶剂稳定性、热稳定性及电化学稳定性。降低了电致变色过程中电压对聚合物分子结构的降解作用,从而增强了聚合物电致变色性质的循环稳定性。而电活性聚脲则是在分子链末端修饰可交联的硅氧基团,研究发现,通过水解交联不仅使聚合物形成稳定的三维网状结构,提高电致变色过程中的分子结构上的稳定性,还使聚合物分子链能够与导电玻璃基底产生化学键连接,提高聚合物在基底上的附着力,有效避免了电致变色聚合物在电致变色过程中与导电基底的剥离,进而提高了该材料在电致变色过程中的循环稳定性。