CN102311729A - 一种电致变色材料及其制备方法、及防眩目汽车后视镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电致变色材料及其制备方法，该电致变色材料的结构式为
Y-为卤素离子、ClO4 -、PF6 -、BF4 -；R1为能与
形成共轭键的基团；R2各自独立地为碳原子数1-20的烷基；R3、R4、R5、R6各自独立地为H、碳原子数1-4的烷基碳链、-OR、-NO2、-X、-CN。本发明的上述电致变色材料不需要分别加入一定浓度配比的阴阳极变色材料，在通电、断电状态下能实现快速的实现变色和褪色。本发明还提供了一种含有上述电致变色材料的防眩目汽车后视镜。
Description
技术领域
本发明涉及一种电致变色材料及其制备方法，以及采用该电致变色材料的防眩目汽车后视镜。
背景技术
电致变色是指在外加电压的驱动下，材料的光学性能(透射率或反射率等)在可见光范围内产生稳定的可逆变化的现象。在外观上，电致变色材料通常表现为颜色及透明度的可逆变化。目前已有多种应用电致变色材料的产品面市，如：用于减弱眩光的汽车后视镜，根据光线变化调节反射或吸收阳光的智能窗等。
有机电致变色材料是通过其发生的氧化还原反应来实现着色和消色的可逆变化。它的优点在于：变色速度较快，视角大，着色和消色的对比度高，通过改变外加电场易于控制灰度。
一般的有机电致变色层中，包含n型材料和P型材料，紫精是常见的n型(即阳离子型，得到电子而变色)电致变色材料，与p型(即阴离子型，失去电子而变色)电致变色材料在溶液中形成互补写-擦(writing-erasing)体系。在电场作用下，体系中两种互补离子可自由扩散或迁移到电解质表层，紫精从电极处获得电子，由氧化态转变到还原态，对应的阴离子材料在电极上失去电子，由还原态转变为氧化态，材料由无色变为有色；自擦除(self-erasing)过程中，两种离子从电解质表层迁移到溶液内部，相遇后电子转移，材料褪色，常见的P型材料如吩嗪、吩噻衍生物等。含有上述的n型材料和P型材料的电致变色组件通常在电压的作用下，由于阴阳极材料之间的电子注入和抽提速度较慢，因此很大程度的影响了褪色时间和变色时间。所谓电子的注入指的是吩嗪或吩嗪衍生物将电子注入紫精分子类，从而使吩嗪和紫精都处在不同的离子态而显色，此时具有防眩的功能，而电子的抽提指的的吩嗪1+离子又从1+价态的紫精分子类抽提电子，回复0价态，而紫精同时回复2+价态，实现同时回复常态而消色，原理如下所示：
上述通电状态下显示的绿色指的是复合色彩，在外加的直流电场中发生变色，吩嗪类显示黄色，而联吡啶类显示蓝色，从电致变色片中看到的是电致变色片的复合色——绿色。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的电致变色器的变色-褪色时间较长，反应不够灵敏的问题。
本发明提供一种作为电致变色材料的化合物，该化合物的通式(I)所示：
Y-为卤素离子、ClO4 -、PF6 -、BF4 -、；R1为能与
形成共轭键的基团；R2各自独立地为碳原子数1-20的烷基；R3、R4、R5、R6各自独立地为H、碳原子数1-4的烷基、-OR、-NO2、-X、-CN。
通常电子的注入和抽提影响了物质的性能，在阴阳极变色体系中由于分子间存在能垒不可避免，从而降低了器件的性能，本发明的发明人研究发现，影响变色褪色时间和化合物的电导率有很大关系，一方面提高化合物的电导率的同时；另一方面，通过将阴阳极材料通过类似π-π键这种“分子导线”联接，可以有效的减少阴阳极材料之间克服溶剂“能垒”，实现快速的电子“注入一抽提”，从而实现了灵敏的变色-褪色效果。
由于本发明的上述化合物具有自擦写功能，特别适合作为电致变色材料。该电致变色材料不需要分别加入一定浓度配比的阴阳极变色材料，由于电子可以实现分子内转移，在通电、断电状态下能实现快速的实现变色和褪色。
本发明还提供了一种上述的电致变色材料的制备方法，将
第一溶剂、R2的锂化合物一起回流反应，得到的反应液与R1的卤化物接触反应，至反应完全，加入4，4-联吡啶、第二溶剂，加热反应；即得到权利要求1所述Y-为卤素离子的电致变色材料；上述Y-为卤素离子的电致变色材料与含有ClO4 -、PF6 -、BF4 -的化合物接触反应，即得到权利要求1所述的Y-为ClO4 -、PF6 -、BF4 -的电致变色材料。
本发明还提供了一种防眩目汽车后视镜，依次包括玻璃基板、导电层、电致变色层、导电层、玻璃基板、反射层、保护层，所述电致变色层中含有上述的电致变色材料。
正因为变色和褪色时间较短，从而使含有该电致变色材料的防眩目汽车后视镜具有更加优异的防眩效果。
综上所述，本发明提供一种具有变色和自我擦写功能的化合物，不需要分别添加阴阳极材料的电致变色材料。从化合物的结构上来看，通过分子导线将阴阳极材料键联，所以除了性能方面的优越性，在配液工艺上有简化，只需要单一添加即可，减少了繁杂的配液过程。正因为变色和褪色时间较短，使含有该电致变色材料的防眩目汽车后视镜具有更加优异的防眩效果，且因为本发明制备得到的电致变色材料通电变色后为黑色，较现有技术中存在的电致变色材料通电后的颜色绿色的颜色更深，能够实现良好的镜面效果，避免了现有技术中的变色材料变色时反射引起的图像失真现象。
具体实施方式
本发明提供一种电致变色材料，该电致变色材料的结构式为
Y-为卤素离子、ClO4 -、PF6 -、BF4 -；R1为能与形成共轭键的基团；R2各自独立地为碳原子数1-20的烷基；R3、R4、R5、R6各自独立地为H、碳原子数1-4的烷基碳链、-OR、-NO2、-X、-CN。
优选地，R1为-C＝C-、对苯基、对位联苯基、1，5-萘基中的一种，R2各自独立地为碳原子数1-10的烷基。
本发明还提供了一种上述的电致变色材料的制备方法，将
第一溶剂、R2的锂化合物一起回流反应，得到的反应液与R1的卤化物接触反应，至反应完全，加入4，4-联吡啶、第二溶剂，加热反应；即得到权利要求1所述Y-为卤素离子的电致变色材料；上述Y-为卤素离子的电致变色材料与含有ClO4 -、PF6 -、BF4 -的化合物接触反应，即得到权利要求1所述的Y-为ClO4 -、PF6 -、BF4 -的电致变色材料。
具体反应过程如下式1、式2、所示：
式1
式2
式2所示的反应，在溶剂甲醇存在的情况下，微波得到本发明的电致变色材料。
本发明的上述式1、式2反应采用一锅法合成，多个反应之间不做精制和分离，连续实施的生产过程。反应时，不需要进行中间处理直接加入反应原料即将全部原料一起加入反应器中直接反应。
一种上述的电致变色材料的制备方法，优选地，所述第一溶剂为乙醇、乙二醇二甲醚、DMF、乙腈中的一种，所述第二溶剂为甲醇、乙醚、四氢呋喃中的一种，所述含有ClO4 -、PF6 -、BF4 -的化合物为含有ClO4 -、PF6 -、BF4 -的盐或酸。本发明采用的第一溶剂和第二溶剂优选为上述的低毒的或者无毒的溶剂，较目前在合成电致变色材料常用的氰类物质，无毒环保。
所述反应液与R1的卤化物接触反应的接触方式优选为反应液滴加入R1的卤化物中。所述的加热反应的加热方式优选为微波，微波加热效率较高且加热均匀，因此，采用微波加热可以使加热时间较短。上述的电致变色材料的制备方法，优选地，还包括加入4，4-联吡啶之前的反应完全的产物放在第三溶剂中重结晶，所述的第三溶剂为正己烷。
上述的电致变色材料的制备方法，优选地，还包括得到的电致变色材料还放入水中进行重结晶，以除去电致变色材料中的杂质离子，使得到的电致变色材料更加纯净，从而减少电致变色材料中的杂质离子对于其变色和褪色时间的影响。
本发明还提供了一种防眩目汽车后视镜，依次包括玻璃基板、导电层、电致变色层、导电层、玻璃基板、反射层、保护层，所述电致变色层中含有上述的电致变色材料。所述的玻璃基板、导电层、反射层、保护层的材料为本领域的技术人员公知可商购，例如导电层为ITO玻璃，反射层为磁控溅射的铝材，保护层为覆盖于金属反射层上的背漆层。
电致变色材料在电致变色层中的电致变色材料浓度可以根据需要而设计添加，一般地，在防眩目汽车后视镜中，电致变色材料在电致变色层中的电致变色材料浓度为10～500mmol/L，优选20～100mmol/L。
所述的电致变色层中还含有溶剂，所述溶剂为本领域的技术人员公知的电致变色材料溶剂，例如γ-丁内酯、碳酸丙烯酯。
以下将结合实施例对本发明进行更详细地说明。实施例中所用原料均由商购得到。
实施例1
1)合成电致变色材料
准确称取1.8g(即0.01mol)吩嗪，以及0.36g乙基锂，加入30mL乙二醇二甲醚，回流反应15min，搅拌冷却0.5h，将反应液滴入到溶有2.36g的1，4-二溴苯中，30min滴完，继续反应8h得到5-(对溴苯基)-10-乙基-5，10-二氢吩嗪溶液，用正己烷重结晶得到2.0g黄色针状粉末即5-(4-溴苯基)-10-乙基-5，10-二氢吩嗪。
按照摩尔比为2∶1称取5-(对溴苯基)-10-乙基-5，10-二氢吩嗪和4，4-联吡啶于三口瓶中，加入25mL甲醇，在微波炉中旋转反应15min，旋蒸得到黑色固体物质用去离子水重结晶，得到本发明的电致变色材料1.6g A1，产率90％。
2)制作后视镜
将电致变色材料A1，加溶液配置成电致变色层中的电致变色材料，所述溶液为碳酸丙烯酯，电致变色材料A1的浓度为0.02mol/L。商购的玻璃基板、导电层ITO玻璃(型号为A0.7STN15Ω)、保护层；反射层为磁控溅射在7000W、5s条件下得到反射率高于75％的铝反射层；按照下列顺序依次装配玻璃基板、导电层ITO玻璃、电致变色层导电层ITO玻璃、玻璃基板、铝板上覆有背漆层，形成后视镜A11。
实施例2
1)合成电致变色材料
准确称取1.8g(即0.01mol)吩嗪，以及0.22g甲基锂，加入30mL乙二醇二甲醚，回流反应15min，搅拌冷却0.5h，将反应液滴入到溶有2.36g的1，2-二碘乙烯中，30min滴完，继续反应8h得到5-(2’-碘乙烯基)-10-甲基-5，10-二氢吩嗪溶液，用正己烷重结晶得到2.0g黄色针状粉末即5-(2’-碘乙烯基)-10-甲基-5，10-二氢吩嗪。
按照摩尔比为2∶1称取5-(2’-碘乙烯基)-10-甲基-5，10-二氢吩嗪和4，4-联吡啶于三口瓶中，加入25mL乙醇，在微波炉中旋转反应13min，将反应的产物过滤再与氟硼酸钾溶液搅拌反应，将固体物质用去离子水重结晶，得到本发明的电致变色材料A2。
其余与本发明的实施例1相同，形成后视镜A22。
实施例3
准确称取2.57g(即0.01mol)
以及0.36g乙基锂，加入30mL乙二醇二甲醚，回流反应15min，搅拌冷却0.5h，将反应液滴入到溶有2.36g的1，4-二溴苯中，30min滴完，继续反应8h得到3-硝基-5-对溴苯基-8-甲氧基-10-乙基-5，10-二氢吩嗪溶液，用正己烷重结晶得到2.0g黄褐针状粉末即3-硝基-5-对溴苯基-8-甲氧基-10-乙基-5，10-二氢吩嗪。
按照摩尔比为2∶1称取3-硝基-5-对溴苯基-8-甲氧基-10-乙基-5，10-二氢吩嗪和4，4-联吡啶于三口瓶中，加入25mL乙醇，在微波炉中旋转反应15min，将反应的产物与高氯酸锂搅拌，得到黄色固体，用去离子水重结晶，得到本发明的电致变色材料5.5g褐色晶体A3，产率92％，。
其余与本发明的实施例1相同，形成后视镜A33。
实施例4
准确称取2.32g(即0.01mol)以及0.36g乙基锂，加入40mL乙二醇二甲醚，回流反应16min，搅拌冷却0.5h，将反应液滴入到溶有2.36g的1，4-二溴苯中，30min滴完，继续反应8h得到3，7-二氰基-5-对溴苯基-10-乙基-5，10-二氢吩嗪溶液，用正己烷重结晶得到2.0g黑褐色针状粉末即3，7-二氰基-5-对溴苯基-10-乙基-5，10-二氢吩嗪溶液。
其余与实施例1相同，得到本发明的电致变色材料5.1gA4，产率87％。
其余与本发明的实施例1相同，形成后视镜A44。
对比例1
CN 100409094C的实施例1的电致变色材料D1。D1为n型电致变色材料，与p型电致变色材料吩嗪按照摩尔比为1∶1，加溶液配置成电致变色层中的电致变色材料。
其它与实施例1相同。形成后视镜D11。
性能测试
1、电致变色材料结构测试
对电致变色材料A1、A2、A3、A4采用13CNMR(碳-13核磁共振)测试，可以得知测试得到的产物为目标产物。TM S为外标，测试溶剂CS2、CDCl3的体积比为1∶1，测试频率为400MHz进行测定，可以得知测试得到的产物为目标产物。
2、荧光光谱测试
荧光测试在日本HITACHI公司F-2500荧光光谱仪上完成能量色散荧光光谱。以实施例1中A11产物的物质为例进行荧光光谱测试，化合物1和2分别为5-(对溴苯基)-10-乙基-5，10-二氢吩嗪吩嗪和产物A1，试样的浓度为1.0×10-6mol/L，溶剂分别为甲苯、DMF，实验是在室温下进行的。化合物的荧光发射光谱如图所示。
化合物2在最大激发波长466nm的光激发下，在500-800nm之间也出现一个较强的荧光发射峰，峰值为628nm，化合物2能够发出橙色的荧光，与化合物1的荧光光谱相比，化合物1与4，4-联吡啶键联后对应的化合物2的荧光也发生了明显的红移。
从图1和图2可以看出，与4，4-联吡啶的荧光发射波长相比，化合物2较化合物1的发射光的波长明显向红光波长方向移动。这表明了在联吡啶键联后，增加共轭键的长度，可以改变其相应化合物的发光性能，能够达到调控发射波长的目的。
3、后视镜的循环测试和反射率
对装配得到的后视镜A11、A22、A33、D11、D22、D33采用国标号为GB15084-2006方法测试循环，光照强度20LUX，30s眩光，循环往复测试2500h后，结果显示仍能正常变色，说明物质循环寿命超过150000次。
国标号为GB15084-2006反射率，在驱动电压0.9V工作电压下，用PR650光谱扫描色度计/708-105-J、照明计/420-069-J、配光转台/420-224-J、OPT-2004远距离透射式光源/420-178-J。分别测试未通电状况下、通电状况下的反射率。结果见表1。
表1
从表1中可以看出，本发明的实施例中的电致变色材料通过共轭键将P-N材料联接，克服了能垒的限制，让电子能自由的在分子内传递，同对比例相比大大降低了电致变色器的变色-褪色时间，克服了器件反应不够灵敏的问题，同时变色体系能变为黑色，实现良好的镜面效果，避免了传统的变色材料变色时反射引起的图像失真现象。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电致变色材料，该电致变色材料的结构式为
Y-为卤素离子、ClO4 -、PF6 -、BF4 -；R1为能与
形成共轭键的基团；R2各自独立地为碳原子数1-20的烷基；R3、R4、R5、R6各自独立地为H、碳原子数1-4的烷基碳链、-OR、-NO2、-X、-CN。
2.根据权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于：R1为烯烃双键、-C＝C-、对苯基、对位联苯基、1，5-萘基中的一种；R2各自独立地为碳原子数1-10的烷基。
3.一种权利要求1所述的电致变色材料的制备方法，将
第一溶剂、R2的锂化合物一起回流反应，得到的反应液与R1的卤化物接触反应，至反应完全，加入4，4-联吡啶、第二溶剂，加热反应；即得到权利要求1所述Y-为卤素离子的电致变色材料；上述Y-为卤素离子的电致变色材料与含有ClO4 -、PF6 -、BF4 -的化合物接触反应，即得到权利要求1所述的Y-为ClO4 -、PF6 -、BF4 -的电致变色材料。
4.根据权利要求3所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂为乙醇、乙二醇二甲醚、DMF、乙腈中的一种，所述第二溶剂为甲醇、乙醚、四氢呋喃中的一种，所述含有ClO4 -、PF6 -、BF4 -的化合物为含有ClO4 -、PF6 -、BF4 -的盐或酸。
5.根据权利要求3所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述反应液与R1的卤化物接触反应的接触方式为反应液滴加入R1的卤化物中。
6.根据权利要求3所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述的加热反应的加热方式为微波。
7.根据权利要求3所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于，还包括加入4，4-联吡啶之前的反应完全的产物放在第三溶剂中重结晶，所述的第三溶剂为正己烷。
8.根据权利要求3所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于，还包括得到的电致变色材料还放入水中进行重结晶。
9.一种防眩目汽车后视镜，依次包括玻璃基板、导电层、电致变色层、导电层、玻璃基板、反射层、保护层，所述电致变色层中含有权利要求1所述的电致变色材料。
10.根据权利要求9所述的防眩目汽车后视镜，电致变色材料在电致变色层中的电致变色材料浓度为10～500mmol/L。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104395066A (zh) * | 2012-03-02 | 2015-03-04 | Ppg工业俄亥俄公司 | 包含喷墨印刷导电线路的透明层叠体及其形成方法 |
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| CN110105336A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-09 | 华南理工大学 | 紫精衍生物电致变色材料及其制备方法 |
| CN114890956A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-08-12 | 华南理工大学 | 一类含有吩嗪结构的电致发光材料及其制备方法和应用 |
| CN114890937A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-08-12 | 上海鲜猿科技有限公司 | 电致变色化合物及其制备方法、阴极材料和电致变色器件 |
| US11745702B2 (en) | 2018-12-11 | 2023-09-05 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Coating including electrically conductive lines directly on electrically conductive layer |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6183878B1 (en) * | 1996-08-06 | 2001-02-06 | Bayer Aktiengesellschaft | Electrochromic system |
| US6417951B1 (en) * | 1997-08-18 | 2002-07-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Electrochromic system with coupled RED-OX system and special anions |
| US6600589B1 (en) * | 1998-09-08 | 2003-07-29 | Bayer Aktiengesellschaft | Electrochromic device with a yellow filter |
| CN1787998A (zh) * | 2004-04-02 | 2006-06-14 | 富士胶片株式会社 | 制备联吡啶鎓化合物的方法 |
| CN1871546A (zh) * | 2003-12-22 | 2006-11-29 | Lg化学株式会社 | 具有提高寿命的电致变色材料 |
-
2010
- 2010-06-29 CN CN201010218912.8A patent/CN102311729B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6183878B1 (en) * | 1996-08-06 | 2001-02-06 | Bayer Aktiengesellschaft | Electrochromic system |
| US6417951B1 (en) * | 1997-08-18 | 2002-07-09 | Bayer Aktiengesellschaft | Electrochromic system with coupled RED-OX system and special anions |
| US6600589B1 (en) * | 1998-09-08 | 2003-07-29 | Bayer Aktiengesellschaft | Electrochromic device with a yellow filter |
| CN1871546A (zh) * | 2003-12-22 | 2006-11-29 | Lg化学株式会社 | 具有提高寿命的电致变色材料 |
| CN1787998A (zh) * | 2004-04-02 | 2006-06-14 | 富士胶片株式会社 | 制备联吡啶鎓化合物的方法 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104395066A (zh) * | 2012-03-02 | 2015-03-04 | Ppg工业俄亥俄公司 | 包含喷墨印刷导电线路的透明层叠体及其形成方法 |
| US9302452B2 (en) | 2012-03-02 | 2016-04-05 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Transparent laminates comprising inkjet printed conductive lines and methods of forming the same |
| TWI579866B (zh) * | 2012-03-02 | 2017-04-21 | 片片堅俄亥俄州工業公司 | 包含噴墨列印傳導線路的透明層合物及其形成方法 |
| US9900980B2 (en) | 2012-03-02 | 2018-02-20 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Transparent laminates comprising inkjet printed conductive lines and methods of forming the same |
| US10420210B2 (en) | 2012-03-02 | 2019-09-17 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Transparent laminates comprising inkjet printed conductive lines and methods of forming the same |
| US9986669B2 (en) | 2015-11-25 | 2018-05-29 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Transparency including conductive mesh including a closed shape having at least one curved side |
| US11745702B2 (en) | 2018-12-11 | 2023-09-05 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Coating including electrically conductive lines directly on electrically conductive layer |
| CN110105336A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-09 | 华南理工大学 | 紫精衍生物电致变色材料及其制备方法 |
| CN114890956A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-08-12 | 华南理工大学 | 一类含有吩嗪结构的电致发光材料及其制备方法和应用 |
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| CN114890937A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-08-12 | 上海鲜猿科技有限公司 | 电致变色化合物及其制备方法、阴极材料和电致变色器件 |
| CN114890937B (zh) * | 2022-05-20 | 2024-06-04 | 上海鲜猿科技有限公司 | 电致变色化合物及其制备方法、阴极材料和电致变色器件 |
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