含三苯胺侧基结构的聚酰亚胺及其光致发光性能研究

摘要

通过分子结构设计,合成了2种结构相似、电子效应明显不同的含三苯胺结构二胺单体TPNDA和TPCDA.所制备的2种二胺单体分别与2种芳香型二酐(BPADA、HQDPA)进行聚合反应,并通过热酰亚胺化法制备得到4种新型聚酰亚胺薄膜.研究结果显示,4种聚酰亚胺薄膜均表现出优异的热稳定性,在紫外光照射下,含TPNDA结构的聚酰亚胺(TPNBPI、TPNHPI)没有呈现荧光特性,而含TPCDA结构的聚酰亚胺(TPCBPI, TPCHPI)均可发明显的橙色荧光.对模型化合物的理论计算结果表明,共轭的TPNDA体系及不共轭的TPCDA体系均应为跃迁禁阻的不发光体系.进一步的研究表明,含TPCDA结构的聚酰亚胺体系的发光性质主要源于以下两方面原因:(1)与N原子相比,sp3的碳原子隔断了三苯胺结构与聚合物主链酰亚胺环的共轭性,有利于消除聚酰亚胺分子内电荷转移效应对三苯胺(TPA)侧基的影响;(2)相对独立的侧基TPA可与聚酰亚胺分子主链之间发生强的分子间相互作用,该相互作用可导致该体系发射较强的橙色荧光.其最大发射发光波长红移达184 nm,且发光强度明显增强.