侧链型C60富勒烯聚酯的合成及性能研究

本课题主要研究富勒烯含量高、溶解性能好、结构明确的富勒烯聚合物及其相应单体的合成方法。通过应用侧链型液晶高分子的去偶合原理，在C60富勒烯和主链间加入柔性间隔基，较好的解决了大体积的富勒烯引入导致的高分子主链刚性强而溶解性能差的问题，通过缩合聚合的方法合成了结构明确的侧链型富勒烯聚合物，并研究其物理和化学性能。具体内容包括：1）合成了含柔性间隔基的C60富勒烯二醇单体，将其和不同的二酰氯单体进行溶液缩合聚合，成功合成了侧链含富勒烯的聚酯。该类富勒烯聚合物具有较高的分子量，富勒烯含量超过50%，在氯仿、二氯甲烷、苯甲醚、氯苯等溶剂中具有良好的溶解性能，并且和良好的成膜性能，为已知具有最高富勒烯含量的可溶性富勒烯聚合物。2）该类富勒烯聚合物具有很高的折射率，在入射光波长为589 nm 时，其折光指数为1.75以上，其中，采用对苯二甲酰氯和富勒烯二醇单体聚合合成的聚合物，其折光指数达到1.80，是一类新型的具有高折光指数的聚合物。就我们所知，这是国际上第一例有关富勒烯聚合物具有高折光指数的报道，拓宽了高折光指数聚合物的种类，并在光电产业中具有重要应用。此外，该类高富勒烯含量聚合物作为受体材料，有望在全聚合物有机太阳能电池方面得到很好地应用。