雙組份交聯(lián)劑及其制備方法、用途
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙組份交聯(lián)劑及其制備方法、用途；所述雙組份交聯(lián)劑包括式(I)所示的含炔鍵的硅烷化合物和式(Ⅱ)所示的含疊氮基團(tuán)的硅烷化合物：本發(fā)明的雙組份交聯(lián)劑引入加熱條件下疊氮-炔的成環(huán)反應(yīng)作為交聯(lián)方式，實(shí)現(xiàn)了在較低溫度、無(wú)金屬催化劑和無(wú)副產(chǎn)物的條件下制備交聯(lián)的聚合物絕緣層材料，制備工藝簡(jiǎn)單，適用各種聚合物材料(聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚對(duì)乙烯基苯酚等)，所得材料是一種潛在的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管柵極絕緣層材料，可以用于溶液法制備各種OFETs器件，應(yīng)用前景十分廣泛。
【專利說(shuō)明】雙組份交聯(lián)劑及其制備方法、用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雙組份交聯(lián)劑及其制備方法、用途。

【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（organic field-effect transistor, OFETs)是以有機(jī)半導(dǎo)體 材料為有源層的晶體管器件，是重要的有機(jī)半導(dǎo)體器件之一。有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管與無(wú)機(jī)場(chǎng) 效應(yīng)晶體管相比具有很多優(yōu)點(diǎn)：1.具有機(jī)械柔韌性，可與塑料襯底兼容，可應(yīng)用在可折疊 的產(chǎn)品中；2.制作工藝簡(jiǎn)單，不需要高溫、高真空和復(fù)雜的平板印刷技術(shù)；3.制備工藝簡(jiǎn) 單，成本較低；4.有機(jī)物易得，通過(guò)對(duì)有機(jī)物分子的化學(xué)修飾可以方便地調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體 管的性能；5.可實(shí)現(xiàn)大面積化，可大尺度彎曲等。這些無(wú)機(jī)器件不具有的特點(diǎn)，使其在大面 積、低成本和柔性化有機(jī)電子產(chǎn)品（如柔性顯示器件的驅(qū)動(dòng)電路、射頻識(shí)別標(biāo)簽和傳感器） 方面有潛在的應(yīng)用前景。（參見文獻(xiàn)：Klauk，H. ,Organic thin-film transistors, Chem. Soc. Rev. , 2010, 39, 2643-2666 ；Facchetti, A. , Ji-Conjugated polymers for organic electronics and photovoltaic cell applications，Chem. Mater.，2011，23, 733-758 ; Wang, C. , Dong, H. , Huj W. , Liuj Y. , Zhuj D. , Semiconducting Ji -conjugated systems in field-effect transistors:a material odyssey of organic electronics, Chem. Rev.，2012, 112, 2208-2267 ;Arias，A. C.，MacKenzie，J. D.，McCulloch，I.，Rivnay，J.，Sa Ileoj A. , Materials and applications for large area electronics: solution-based approaches，Chem. Rev.，2010, 110, 3 - 24)
[0003] 在有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中，絕緣層材料是一個(gè)重要的組成部分，這主要是由于有機(jī) 場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電荷主要是在臨近絕緣層一側(cè)的有機(jī)半導(dǎo)體層（2-6個(gè)分子層）中傳輸。目 前應(yīng)用于有機(jī)薄膜晶體管研究的有機(jī)絕緣層材料主要有以下幾類：聚甲基丙烯酸甲酯、聚 酰亞胺、聚乙烯苯酚、聚苯乙烯、聚乙烯醇等。較比與無(wú)機(jī)絕緣層材料，它們具有以下優(yōu)點(diǎn)： 材料種類豐富；表面粗糙度低；表面陷阱密度低；雜質(zhì)濃度低；與有機(jī)半導(dǎo)體及柔性基底有 很好的相容性；能應(yīng)用于低成本的低溫、溶液加工技術(shù)，這些與有機(jī)薄膜晶體管柔性概念有 很好的相容性。這些優(yōu)點(diǎn)使得有機(jī)絕緣層材料在柔性電子應(yīng)用中顯示出極大的潛力。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)器件的多層結(jié)構(gòu)，需要正交的溶劑或者交聯(lián)的絕緣層材料，正交溶劑的 選擇限制了很多材料的應(yīng)用，目前大部分是將交聯(lián)的絕緣層應(yīng)用于有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制 備。交聯(lián)過(guò)程可以通過(guò)光照和加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)。但大部分的光交聯(lián)也需要一些光引發(fā)劑和催化 齊IJ，其中有些是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，會(huì)很大程度的影響器件性能。另外目前應(yīng)用的大部分熱交聯(lián)絕 緣層材料都有相對(duì)高的固化溫度（大于150°c )，高的交聯(lián)溫度會(huì)對(duì)一些柔性基質(zhì)產(chǎn)生一系 列問(wèn)題，交聯(lián)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生影響器件性能的副產(chǎn)物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種新型的雙組份交聯(lián)劑及 其制備方法、用途。本發(fā)明制備得到的交聯(lián)劑能夠在較低溫度下，不需要催化劑，不產(chǎn)生副 產(chǎn)物的條件下就能實(shí)現(xiàn)有效的交聯(lián)過(guò)程。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 第一方面，本發(fā)明涉及一種雙組份交聯(lián)劑，所述雙組份交聯(lián)劑包括式（I)所示的 含炔鍵的硅烷化合物和式（II )所示的含疊氮基團(tuán)的硅烷化合物：
[0008]

【權(quán)利要求】
1. 一種雙組份交聯(lián)劑，其特征在于，所述雙組份交聯(lián)劑包括式（I)所示的含炔鍵的硅 烷化合物和式（II)所示的含疊氮基團(tuán)的硅烷化合物：
2. -種如權(quán)利要求1所述的雙組份交聯(lián)劑在制備交聯(lián)聚合物材料中的用途。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用途，其特征在于，將所述雙組份交聯(lián)劑與聚合物共混溶解 后，旋涂成膜，在80?10(TC下加熱形成所述交聯(lián)聚合物材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用途，其特征在于，所述聚合物選自聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸 甲酯、聚對(duì)乙烯基苯酚。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用途，其特征在于，所述雙組份交聯(lián)劑與選自聚苯乙烯、聚甲 基丙烯酸甲酯的聚合物共混溶解時(shí)，采用的溶劑選自二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、乙酸乙酯、 甲苯或氯苯；所述雙組份交聯(lián)劑與聚對(duì)乙烯基苯酚共混溶解時(shí)，采用的溶劑為四氫呋喃。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用途，其特征在于，所述聚合物、含炔鍵的硅烷化合物、含疊 氮基團(tuán)的硅烷化合物的重量比為20:10:10?15。
7. -種如權(quán)利要求1所述的雙組份交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包 括： A、 將丙炔醇和有機(jī)堿溶于無(wú)水乙醚中，冰浴下滴加1，2_二（三氯甲基）乙烷，反應(yīng)得 到所述含炔鍵的硅烷化合物； B、 將3-疊氮丙醇和有機(jī)堿溶于無(wú)水乙醚中，冰浴下滴加1，2-二（三氯甲基）乙烷，反 應(yīng)得到所述含疊氮基團(tuán)的硅烷化合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙組份交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，所述1，2-二（三氯 甲基）乙烷和丙炔醇的摩爾比為1 :6?1 :8 ;所述1，2-二（三氯甲基）乙烷和3-疊氮丙 醇的摩爾比為1 :6?1 :8。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙組份交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)的條件為： 室溫條件下攪拌12?24小時(shí)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙組份交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)堿為吡 啶，所述吡啶與丙炔醇或3-疊氮丙醇的摩爾比為1:1。
【文檔編號(hào)】C07F7/18GK104403129SQ201410625536
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】李勝夏, 張清 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)