光致变色高分子

光致变色高分子材料光敏色变材料的工作原理是通过光照激发材料中的分子或基团发生结构变化，从而引起颜色的变化。

具体来说，光敏色变材料的分子结构在不同光照条件下会发生平面构型变化或伸缩变形，从而导致吸光度的变化，进而引起颜色的变化。

这种材料通常具有很高的灵敏度和快速的响应速度，可以实现从无色到有色的颜色变化。

热敏色变材料的工作原理是通过温度变化引起材料中的分子或结构的改变，从而导致颜色的变化。

具体来说，热敏色变材料的分子结构在不同温度条件下会发生变化，从而引起吸光度的变化，进而引起颜色的变化。

这种材料通常具有较高的温度灵敏度和较慢的响应速度，可以在一定范围内实现颜色的变化。

光致变色高分子材料具有许多优点，使其成为研究的热点。

首先，光致变色高分子材料可以通过调节光照或温度等外界刺激条件来实现颜色的变化，具有可控性和可逆性。

其次，这种材料具有较高的灵敏度和快速的响应速度，可以在短时间内实现颜色的变化。

此外，光致变色高分子材料具有较好的稳定性和耐久性，可以在多次光照或温度变化条件下保持较高的变色性能。

光致变色高分子材料在光学和光电领域有着广泛的应用。

例如，它们可以用作可调节的光纤滤波器，通过控制材料的颜色变化来实现可调节的光谱滤波效果。

此外，光致变色高分子材料还可以用于光电显示器件，例如可调节的显示窗口和光电子纸等。

它们可以通过控制材料的颜色变化来实现显示效果的调节。

此外，光致变色高分子材料还可以用于光学镜片、透明电子器件和光敏器件等领域。

总之，光致变色高分子材料是一种具有优良性能和广泛应用前景的材料。

它们可以通过调节光照或温度等外界刺激条件来实现颜色的变化，具有可控性和可逆性。

在光学、光电和显示器件等领域有着广泛的应用前景，将为这些领域的发展带来新的机遇和挑战。

光致变色材料一、填空1.光致变色材料的光化学过程变色基本原理是：顺反异构反应，氧化还原反应，离解反应，环化反应，氢转移互变异构化反应。

二、问答1、光致变色的定义和基本特征：答：定义：光色基团的化合物受一定波长的光照射时发生颜色变化，而在另一波长的光或热的作用下又恢复到原来的颜色，这种可逆的变色现象称为光色互变或光致变色。

基本特征：将变色前的无色状态记A，变色后的有颜色状态为B。

（1）A 和B 在一定条件下都能够稳定存在（2）A 和B的视觉颜色显著不同（3）A 和B 之间的颜色变化是可逆的EV A的作业一、简答1、EV A是什么？其中E、V A各是什么？2、马来酰亚胺接枝改性EV A热熔胶的反应方程式答案：1、EV A全称乙烯醋酸乙烯共聚物，其中E是乙烯，V A是醋酸乙烯。

2、PMMA一、简答题1.什么是本体聚合；以PMMA为例写出本体聚合反应机理。

本体聚合系指仅有单体和少量引发剂或在热、光、辐射等条件下进行的聚合反应。

引发剂的分解：链引发：链增长：链终止：A、偶合终止B、歧化终止二、填空题1.在聚合反应中引发剂有主要有＿＿、＿＿、＿＿＿、＿＿＿有机过氧化物引发剂、无机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂、氧化还原类引发剂三、名词解释均聚物：由一种单体聚合得到聚合物共聚物：由两种或两种以上单体得到的聚合物四、判断题1.一般认为氧指数<22属于易燃材料（对）2.聚甲基丙烯酸甲酯分子链呈无规立构，所以它具有很高的结晶度（错）聚氨酯涂料一、填空题1.聚氨酯是指主链上含有重复的__________基团的大分子化合物，英文名称___________，简称__________。

答：氨基甲酸酯polyurethane PU2.逐步加成聚合反应指的是含活泼氢功能基的________与___________之间的聚合。

可分为_____________和_____________。

答：亲核化物亲电化物重键加成聚合Diels-Alder加成聚合3.目前以工业化的光固涂料多为_______，其中以_________为主，也用于塑料，金属和纸张等。

光致变色高分子材料摘要光致变色高分子是一类新型的功能高分子材料这类材料经光照后, 其化学性能, 与物理性能特别是在颜色方面会发生可逆的变化本文对光致变色高分子的研究状况进行了较全面的综述, 文中对主要的光致变色高分子, 诸如聚甲亚胺型、硫卡巴踪型、偶氮苯型、苟二酮型、邃漆型和含螺结构型等进行了讨论。

关键词：光致变色高分子原理种类合成应用引言高分子材料的研究与应用己给人类带来了巨大的益处, 迄今科学家们仍不遗余力开拓多种新型的高分子材料, 光致变色高分子材料就是近年来受到人们瞩目的新型功能高分子材料之一光致变色材料的研究始于本世纪初叶, 人们在对功能性染料的研究中发现多种物质在不同波长的光照射时呈现不同的颜色, 有的在可见光照射下产生颜色变化, 停止光照后又能回复原来的颜色这些现象引起高分子研究者的注意, 于是, 许多研究者们把光致变色的功能性染料引入到高分子的侧链或主链中, 或与高分子化合物共混, 从而开发出一系列具有光致变色特性的新型高分子材料功能性光致变色染料是小分子, 不便于制造成器件, 光致变色高分子恰恰在这方面有很大的优势, 因而更加促进了光致变色高分子的研究与开发。

【1】1 光致变色的基本原理由于有机物质在结构上千差万异, 因而光致变色机理也多有不同宏观上可分为光化学过程变色和光物理过程变色两种。

光化学过程变色较为复杂, 可分为顺反异构反应、氧化还原反应、离解反应、环化反应以及氢转移互变异构化反应等等。

兹以侧链带偶氮苯的光致变色高分子为例, 这是典型的顺反异构变色机理在光作用下, 偶氮苯从稳定的反式转变为不稳定的顺式, 并伴随着颜色的转变, 后面我们将进一步说明。

关于光物理过程的变色行为, 通常是有机物质吸光而激发生成分子激发态, 主要是形成激发三线态, 而某些处于激发三线态的物质允许进行三线态一三线态的跃迁, 此时伴随有特征的吸收光谱变化而导致光致变色。

2 主要的光致变色高分子2.1甲亚胺类光致变色高分子含甲亚胺结构类型的光致变色高分子在高分子主链上含有邻轻基苯甲亚胺基团的聚合物具有光致变色功能, 其光致变色机理如图所示。

光致变色分子DASAsPMMA和PS掺杂螺吡喃光致变色膜光致变色高分子材料光致变色分子DASAs/PMMA和PS掺杂螺吡喃光致变色膜/光致变色高分子材料光致变色分子DASAs/PMMA和PS掺杂螺吡喃光致变色膜/光致变色高分子材料光致变色分子简称DASA（donor−acceptor Stenhouse adducts），合成方法简便，原料易得。

DASAs的合成路线图DASA有三个比较突出的优点：光致变色反应前后，DASA的构型变化使之由一个中性不带电荷分子转变为带有正负电荷的有机盐，也就是前后极性以及亲疏水性质都非常不同。

这种现象常见于螺吡喃类分子中。

螺吡喃类分子与DASA光反应前后都有很大的极性变化相比于现有的几个光致变色分子（如二芳乙烯和俘精酸酐类），DASA在光照前后，有非常大的构型变化。

extended形态的DASAs 呈现柔性，而compact形态则比较刚性。

DASA光致变色反应前后，由伸展构型变为紧实构型DASA的光致变色反应可以由长波长可见光以及室温驱动，而不需要使用短波长且对有机物有机体等具有光损伤的UV紫外光。

DASA由可见光和室温即可驱动光反应除此之外，DASA还具有长波长吸收，比较强的耐疲劳性，两个异构体之间良好的PSS（Photostationary State）转化率等优良性质。

DASA随后的应用非常值得期待构筑光刺激响应的组装体。

4-二甲氨基-4'-硝基联苯2143-87-55-硝基尿嘧啶611-08-53-硝基苯胺1999/9/2N-(2,4-二硝基苯基)-L-丙氨酸甲酯10420-63-0(R)-(+)-2-(α-甲基苄氨基)-5-硝基吡啶64138-65-44-甲氧基-4'-硝基联苯2143-90-03-甲基-4-硝基苯胺611-05-2(S)-(-)-N-(5-硝基-2-吡啶基)脯氨醇88374-37-2N-氰甲基-N-甲基-4-硝基苯胺107023-66-5(S)-N-(5-硝基-2-吡啶基)苯基丙氨醇115416-53-02-甲基-4-硝基苯胺99-52-5N-氰甲基-N-甲基-4-硝基苯胺100-15-2对叔丁基杯[4]芳烃60705-62-6杯[4]芳烃74568-07-3对叔丁基杯[6]芳烃78092-53-2对叔丁基杯[8]芳烃68971-82-4杯[6]芳烃96107-95-8杯[8]芳烃82452-93-5C-甲基杯【4】65338-98-916,17-Bis(decyloxy)violanthrone 红外染料71550-33-94-磺基杯[4]芳烃钠盐151657-13-54-叔丁基杯[4]芳烃基-四乙酸四乙酯97600-39-04-对叔丁基杯[8]芳烃八醋酸八乙酯92003-63-94-对叔丁基杯[6]芳烃六乙酸六乙酯92003-62-8对-硝基杯[4]芳烃109051-62-91-氯-2,7-二甲基-3,6-二氮环庚-2,6-二烯高氯酸盐C-甲基杯[4]间苯二酚65338-98-9十一烷基杯[4]间苯二酚847018-76-2C-丙基杯[4]间苯二酚4-甲酰基杯[4]芳烃25,27-二丙氧基-26,28-二羟丁基杯[4]芳烃25,27-二丙氧基杯[4]芳香烃162301-48-64-叔丁基杯[8]芳烃四乙酸4-叔丁基杯[6]芳烃四乙酸4-叔丁基杯[4]芳烃四乙酸叔丁基杯[4]芳烃四[2-（二苯基磷酰基）乙醚]171979-66-1 2,7-二甲基-3,6-二氮环庚-2,6-二烯高氯酸盐5，12-二（苯乙炔基）丁省18826-29-46,13-二苯并五苯76727-11-29,10-二-β-萘基蒽 [AND]122648-99-12,6-双[6-(1,1-二甲基乙基)-2-萘基]蒽1086103-33-42,6-双[6-甲氧基-2-萘基]蒽1065644-45-2丁省92-24-0并五苯135-48-82,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-phenanthroline [BCP]4733-39-5 4,7-二苯基-1,10-菲罗啉 [Bphen]1662-01-72-对氨基苯基-5-苯基噻吩82367-01-92，5-二溴噻吩3141-27-3联二噻吩492-97-72-溴噻吩1003-09-44-溴-4’-碘联苯105946-82-55,5’-二溴-2,2’-联噻吩4805-22-55,5”-二溴-2, 2’:5’, 2”-三联苯98057-08-0N,N,N’,N’-四苯基联苯二胺 [TPB]15546-43-7三(4-碘苯)胺 Tris(4-iodophenyl)amine4181-20-89-苯基蒽602-55-14-碘甲苯624-31-7红荧烯517-51-12-氯-9,10-二苯基蒽43217-28-32,9-双(2,6-二异丙基苯基)-5,6,12,13-四[叔丁基苯氧基苝酰亚胺112078-08-71,8-二氯-9,10-二（苯乙炔基）蒽(1,8-dichloroBPEA)51749-83-89,10-二苯基蒽 (DPHA )1499-10-19,10-二（4-甲氧苯基）蒽24672-76-29,10-二（4-乙氧苯基）蒽9,10-二（苯乙炔基）蒽 (BPEA )10075-85-12-甲基-9，10-二苯乙炔基蒽（MBPEA）51580-23-52-乙基-9,10-二（苯乙炔基）蒽 (EBPEA )53158-83-11-氯-9,10-二（苯乙炔基）蒽 (CBPEA )41105-35-51,5-二氯-9,10-二（苯乙炔基）蒽(1,5-dichloroBPEA)51580-24-62-氯-9,10-二（4-甲氧基苯基）蒽110904-87-5N,N-二丁基-5,6,12,13-四(4-叔丁基苯氧基)- 3,4,9,10-苝二酰亚胺335654-34-7对溴苯甲醚104-92-7对溴苯乙醚588-96-52-氯-9,10-二（4-乙氧基苯基）蒽135965-21-81,6,7,12-四氯-3,4,9,10-四甲酸二酐156028-26-1wyf 03.10。

含甲亚胺结构类型的光致变色高分子在高分子主链上含有邻轻基苯甲亚胺基团的聚合物具有光致变色功能，其光致变色机理如图所示。

甲亚胺基邻位经基氢的分子内迁移形成反式酮，然后热异构化为顺式酮，再通过氢的热迁移返回顺式烯醇即。

需要指出的是，小相对分子质量的聚甲亚胺光致变色不明显，这是由于反式酮和顺式烯醇的共扼体系均不大，两者的吸收光谱没有较大的差别。

因此先合成邻经基苯甲亚胺的不饱和衍生物，再与苯乙烯或甲基丙烯酸甲醋等单体共聚合才能得到光致变色高分子。

【2】(■)图L甲疾厦类的光戦变色机理Fig. I 卩hotochmmic mechanism pholochpomic poly mer2.2含硫卡巴粽结构型这类光致变色高分子中最为典型的是由对甲基丙烯瞰胺基苯基汞二硫腺络合物与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯駄胺等共聚而制得的光致变色高分子。

图4是其中的一种，其共聚物薄膜经日光照射由桔红色变为暗棕色或紫色。

•种會机卡巴牌结构的光或喪邑高疔子—23偶氮苯型这类高分子的光致变色性能是偶氮苯的顺反异构引起的，在光作用下，偶氮苯从反式转为顺式，顺式是不稳定的，在暗条件下，回复到稳定的反式，如图5所示• 含偶氮苯基元的高分子可用于光电子器件、记录储存介质和全息照相等领域。

制备含偶氮苯结构的高分子有3种方法：一种是合成含有偶氮基团的乙烯衍生物，均聚或与不饱和单体进行自由基共聚制得侧链含有偶氮基团聚合物另一种是高分子同偶氮化合物的化学反应；第三种方法是通过共缩聚方法把偶氮苯结构引入到聚酰胺、尼龙等的主链中。

⑶大分子的构象对偶氮共聚物的光致变色性能有很大的影响，对在侧链上含有偶氮基团的高聚物特别明显。

如果共聚物在高pH值时，它卷曲成一团使分子的顺反异构减慢，光致色变的速度比小分子的偶氮模型化合物慢。

在低pH值时，大分子伸直使顺反异构的转变容易，发色和消色反应速度均比小分子模型化合物快。

如果将偶氮苯引入聚合物主链通常造成顺反异构的空间阻碍，其光致变色速率要比小分子模型化合物低些。