电致变色是指在外加电场的作用下,材料的光学性质(反射率、透过率、吸收率等)发生稳定可逆变化的现象。自20世纪60年代Deb发现了三氧化钨的电致变色性质以来,电致变色材料的设计与合成受到了研究人员的广泛关注。随着电子信息化的飞速发展,电致变色材料在节能建筑的智能窗、汽车的自调光后视镜、信息显示器以及电子皮肤等领域展现出巨大的应用前景。随着市场需求不断提高,对电致变色材料提出了更高的要求,如色彩多样、工艺简单、响应迅速等。因此,具有精确可调控的分子结构并加工性良好的高性能电致变色材料亟待开发。本论文从电致变色聚合物的设计合成出发,采用端基修饰、侧基修饰以及构建三维网状结构等手段,详细研究了多种苯胺基聚合物的电致变色性能与分子结构关系,从而证实了通过精确调控分子结构可以有效改善电致变色聚合物的电致变色性能。本论文的研究工作主要包括以下三个部分:首先,通过聚合反应合成了直链型苯胺基聚合物,通过端基修饰得到一系列具有不同端基结构的电致变色聚合物。这类聚合物具有良好的溶解性,成膜性以及热稳定性。研究发现不同结构的端基能够在一定程度上改善聚合物的电致变色性质,如亲水性甲氧基聚乙二醇胺的引入,可以提高电解质在聚合物薄膜的嵌入/脱出的速度,进而有效地提高电致变色材料的响应速度;而作为染料的刚果红的引入,可以增加聚合物材料在电致变色过程中的颜色变化;可水解交联的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的引入,可以构筑稳定的三维网状结构,进而使电致变色材料在变色过程中的稳定性提高。通过分子设计,利用氧化偶联聚合反应,合成了苯胺链段位于主链的聚合物。再通过后功能化反应,引入不同的侧基从而改变分子结构,得到一系列主链相同侧链不同的电致变色聚合物。引入苯胺四聚体作为修饰侧基,由于苯胺四聚体本身的电致变色性能,致使整个电致变色材料的颜色对比度获得提高;引入氨丙基异丁基笼状半倍硅氧烷(POSS)作为修饰侧基,由于POSS分子尺寸较大,导致高分子链在堆砌过程中链间距增大,使得电解质的嵌入/脱出过程更加迅速,进而有效地提高材料电致变色过程中的变色速度;引入2-氨基芴作为修饰侧基时,由于2-氨基芴是一种性能优良的荧光材料,与苯胺基之间发生相互作用,使其具有电致变色和电控荧光双重调控的性能。提出了一种新型的水解交联聚合方法,将苯胺四聚体、3-氨基-9乙基咔唑和POSS分别与异氰酸丙酯三乙氧基硅烷反应制备三种可水解的硅氧烷单体。通过循环伏安方法,三种单体发生水解交联反应,形成三维网状结构聚合物。由于三维网状结构薄膜结构非常稳定,可提高聚合物电化学稳定性。同时薄膜与导电基底存在化学键作用,从而增强了聚合物与基底的附着力,大幅度降低了聚合物与导电基底剥离的可能,使其电致变色的循环稳定性随之提高。另外大尺寸刚性POSS的引入,也使该材料的稳定性有所提升。