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聚硅烷是近二十年来新发展起来的一类新型功能高分子材料。聚硅烷主链仅由硅原子组成,因其电子在主链广泛离域,形成σ共轭体系,产生独特的光电特性而引起人们极大的兴趣,近年米逐渐成为研究的热点。
本论文在总结国内外聚硅烷的合成、性质及应用研究进展的基础上,合成了一系列侧基不同的聚硅烷,探讨了反应的主要影响因素,以及其结构与性能的关系。
以甲基三氯硅烷和糖精钠合成了邻苯甲酰磺酰亚胺基二氯硅烷,并用红外和核磁进行了表征。以此二氯硅烷和其他不同官能基的二氯硅烷进行聚合,通过经典的Wurtz反应制备二元共聚硅烷和三元共聚硅烷。
用红外光谱、1H-NMR谱验证了所合成的聚硅烷的结构,用GPC表征其分子量及其分布。用X-射线衍射、透射电镜对其聚集态结构进行了表征,证明它们都是非晶结构,在溶液中随分子链结构的不同,可分别呈现棒状、弓形或蠕虫状、囊泡状和胶束状的聚集态结构。用紫外光谱、荧光光谱对其光学性质进行了表征。通过用一定波长的紫外光分别对聚硅烷进行照射,考察其光学特性随照射时间的变化情况,从而更加深入了解聚硅烷的侧基对其光化学稳定性的影响;并利用热失重表征了它们的热稳定性。聚硅烷有良好的热稳定性,一般在300℃左右才会分解。对所合成的聚硅烷进行I2掺杂,并用高阻计测定了掺杂前后聚合物的电阻率,发现掺杂后其电阻率降低了3个数量级。
以上研究表明,此类聚硅烷作为发光器件有很好的应用前景,有望作大屏幕显示器的发光材料。