一种具有电致变色性能的聚氨酯及其制备方法

摘要

一种具有电致变色性能的聚氨酯及其制备方法，它涉及一种聚氨酯及其制备方法。本发明要解决现有现有的聚合物薄膜在有机溶液中容易脱落，难以测定其电致变色性能的问题。本发明的聚氨酯结构式为：本发明的方法为：二氨基三苯胺衍生物与对羟基苯甲醛反应合成单体，将单体与异氰酸酯混合液在120~140℃反应12~14h，过滤，干燥，即得。本发明的聚氨酯具有良好的电化学氧化还原可逆性；颜色变化的响应时间快；有较好的化学稳定性。本发明应用于电致变色领域。

权利要求

1.一种具有电致变色性能的聚氨酯，其特征在于具有电致变色性能的聚氨酯结构式为：

其中，n为1～100，R为

或

2.如权利要求1所述的一种具有电致变色性能的聚氨酯的制备方法，其特征在于具有电致变色性能的聚氨酯的制备方法是按照以下步骤进行的：一、单体的合成

a、将二氨基三苯胺衍生物与对羟基苯甲醛按摩尔比为1：2～3的比例混合均匀，得混合物；b、将步骤a得到的混合物与溶剂按质量体积比为0.8～2.1g:100mL的比例混合均匀得到混合液，然后在氮气保护的条件下，将混合液温度升至120℃～140℃，以20～50rpm的速度搅拌，当混合液中溶剂蒸发至混合液体积为原体积1/4时，停止搅拌，收集剩余的

1/4体积液体；c、将步骤b收集剩余的1/4体积液体放入蒸馏水中，静置6～12h，再在真空度为0.09MPa的条件下进行抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空烘箱中，在真空度为0.09MPa，温度为50℃～70℃的条件下干燥6～12h，即得单体；其中，溶剂为甲苯与N,N-二甲基甲酰胺按体积比为3：1的比例混合而成，步骤b收集剩余的1/4体积液体与蒸馏水的体积比为1：30；

二、聚氨酯的合成

a、按质量体积比为0.1～0.6g：25mL的比例将步骤一得到的单体与N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，放入三口瓶中，得混合溶液A；b、按质量体积比为0.03～0.2g：25mL的比例将2,4-甲苯二异氰酸酯与N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，得混合溶液B；c、在氮气保护的条件下，将步骤a得到的混合溶液A升温至60℃，然后将步骤b得到的混合溶液B以0.1～

0.3mL/s的速度全部滴入步骤a的混合溶液A中，再将温度升至100℃～180℃，以20～

50rpm的速度搅拌5～10h，得初混液；d、将步骤c得到的初混液倒入甲醇或蒸馏水中，静置

6～12h，再在真空度为0.09MPa的条件下进行抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空烘箱中，在真空度为0.09MPa，温度为30℃～50℃的条件下干燥6～12h，即得聚氨酯；其中，混合溶液A与混合溶液B的体积比为1:1，初混液与甲醇或蒸馏水的体积比为1：30；其中，所述的二氨基三苯胺衍生物是结构为H2N-R-NH2的化合物，所述的R为或

3.根据权利要求2所述的一种具有电致变色性能的聚氨酯的制备方法，其特征在于步骤一所述的二氨基三苯胺衍生物为4,4'-二氨基-4''-N-咔唑基三苯胺、N,N-二（4-氨基苯基）-N',N'-二苯基-1,4-苯二胺、N-（4-氨基苯基）-N-（4-乙氧基）苯基-1,4-苯二胺、N,N'-二（β-萘基）-N,N'-二（4-氨基苯基）对苯二胺、N-（4-氨基苯基）-N-苯基-1,4-苯二胺、N,N'-二苯基-N,N'-二（4-氨基苯基）对苯二胺、N,N'-二苯基-N,N'-二（4-氨基苯基）联苯二胺或N,N'-二（α-萘基）-N,N'-二（4-氨基苯基）联苯二胺。

4.根据权利要求2所述的一种具有电致变色性能的聚氨酯的制备方法，其特征在于步骤一所述的二氨基三苯胺衍生物与对羟基苯甲醛按摩尔比为1：2～3。

5.根据权利要求2所述的一种具有电致变色性能的聚氨酯的制备方法，其特征在于步骤一所述的将步骤a得到的混合物与溶剂按质量体积比为1.5～1.7g:100mL。

6.根据权利要求2所述的一种具有电致变色性能的聚氨酯的制备方法，其特征在于步骤二按质量体积比为0.3～0.5g：25mL的比例将步骤一得到的单体与N,N-二甲基甲酰胺混合均匀。

7.根据权利要求2所述的一种具有电致变色性能的聚氨酯的制备方法，其特征在于步骤二按质量体积比为0.08～0.15g：25mL的比例将2,4-甲苯二异氰酸酯与N,N-二甲基甲酰胺混合均匀。

说明书

一种具有电致变色性能的聚氨酯及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种聚氨酯及其制备方法。

背景技术

[0002] 电致变色是指在电流或电场的作用下，材料发生光吸收或光散射，从而导致颜色产生可逆变化的现象。由于电致变色材料制成的显示屏没有视角显示限制，且色彩丰富、响应时间快、有望用于取代液晶显示。此外，电致变色材料在军事伪装、智能材料等方面具有潜在价值受到越来越多的关注。

[0003] 电致变色材料按材料类型大致可分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机材料是较早被研究的电致变色材料，且具有颜色对比度高、循环稳定性高、附着力强及热稳定性高等优点，其光吸收变化是由于离子和电子的双注入和双抽出而引起的。与无机电致变色材料相比，导电聚合物电致变色材料具有响应速度快、颜色变化丰富、易加工、易分子设计及成本低廉等优点，其光吸收变化来自氧化还原反应。尽管导电聚合物电致变色材料研究起步较晚，但目前已经成为了电致变色材料研究领域的热点。但是很多电致变色聚合物材料具有成膜困难，且成膜后在有机溶剂中容易脱落等问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决现有的聚合物薄膜在有机溶液中容易脱落，难以测定其电致变色性能的问题，而提供了一种具有电致变色性能的聚氨酯及其制备方法。

[0005] 一种具有电致变色性能的聚氨酯，其特征在于具有电致变色性能的聚氨酯结构式为：

[0006]

[0007] 其中，n为1～100，R为

[0008]

[0009] 本发明的一种具有电致变色性能的聚氨酯的制备方法是按照以下步骤进行的：

[0010] 一、单体的合成

[0011] a、将二氨基三苯胺衍生物与对羟基苯甲醛按摩尔比为1∶2～3的比例混合均匀，得混合物；b、将步骤a得到的混合物与溶剂按质量体积比为0.8～2.1g∶100mL的比例混合均匀得到混合液，然后在氮气保护的条件下，将混合液温度升至120℃～140℃，以20～50rpm的速度搅拌，当混合液中溶剂蒸发至混合液体积为原体积1/4时，停止搅拌，收集剩余的1/4体积液体；c、将步骤b收集剩余的1/4体积液体放入蒸馏水中，静置6～12h，再在真空度为0.09MPa的条件下进行抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空烘箱中，在真空度为0.09MPa，温度为50℃～70℃的条件下干燥6～12h，即得单体；其中，溶剂为甲苯与N，N-二甲基甲酰胺按体积比为3∶1的比例混合而成，步骤b收集剩余的1/4体积液体与蒸馏水的体积比为1∶30；

[0012] 二、聚氨酯的合成

[0013] a、按质量体积比为0.1～0.6g∶25mL的比例将步骤一得到的单体与N，N-二甲基甲酰胺混合均匀，放入三口瓶中，得混合溶液A；b、按质量体积比为0.03～0.2g∶25mL的比例将异氰酸酯与N，N-二甲基甲酰胺混合均匀，得混合溶液B；c、在氮气保护的条件下，将步骤a得到的混合溶液A升温至60℃，然后将步骤b得到的混合溶液B以0.1～0.3mL/s的速度全部滴入步骤a的混合溶液A中，再将温度升至100℃～180℃，以20～50rpm的速度搅拌5～10h，得初混液；d、将步骤c得到的初混液倒入甲醇或蒸馏水中，静置6～12h，再在真空度为0.09MPa的条件下进行抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空烘箱中，在真空度为0.09MPa，温度为30℃～50℃的条件下干燥6～12h，即得聚氨酯；其中，混合溶液A与混合溶液B的体积比为1∶1，初混液与甲醇或蒸馏水的体积比为1∶30。

[0014] 本发明的单体合成过程如下：

[0015]

[0016] 本发明的聚氨酯的合成过程如下：

[0017]

[0018] 本发明有益效果：

[0019] 本发明合成的聚氨酯电致变色材料优点为：(1)具有良好的电化学氧化还原可逆性；(2)颜色变化的响应时间快；(3)颜色的变化应是可逆的；(4)颜色变化灵敏度高；(5)有较高的循环寿命；(6)有一定的储存记忆功能；(7)有较好的化学稳定性。

附图说明

[0020] 图1为试验1得到的聚氨酯循环伏安图；

[0021] 图2为试验1得到的聚氨酯紫外图；其中，1为0V，2为1.0V，3为1.2V；

[0022] 图3为试验1得到的聚氨酯红外光谱图；

[0023] 图4为试验1得到的聚氨酯的热失重(TGA)曲线；

[0024] 图5为试验2得到的聚氨酯红外光谱图；

[0025] 图6为试验3得到的聚氨酯红外光谱图；

[0026] 图7为试验4得到的聚氨酯红外光谱图。

具体实施方式

[0027] 本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

[0028] 具体是实施方式一：本实施方式的一种具有电致变色性能的聚氨酯的结构式为：

[0029]

[0030] 其中，n为1～100，R为

[0031]

[0032] 本实施方式合成的聚氨酯电致变色材料优点为：(1)具有良好的电化学氧化还原可逆性；(2)颜色变化的响应时间快；(3)颜色的变化应是可逆的；(4)颜色变化灵敏度高；(5)有较高的循环寿命；(6)有一定的储存记忆功能；(7)有较好的化学稳定性。

[0033] 具体实施方式二：本实施方式的一种具有电致变色性能的聚氨酯的制备方法是按照以下步骤进行的：

[0034] 一、单体的合成

[0035] a、将二氨基三苯胺衍生物与对羟基苯甲醛按摩尔比为1∶2～3的比例混合均匀，得混合物；b、将步骤a得到的混合物与溶剂按质量体积比为0.8～2.1g∶100mL的比例混合均匀得到混合液，然后在氮气保护的条件下，将混合液温度升至120℃～140℃，以20～50rpm的速度搅拌，当混合液中溶剂蒸发至混合液体积为原体积1/4时，停止搅拌，收集剩余的1/4体积液体；c、将步骤b收集剩余的1/4体积液体放入蒸馏水中，静置6～12h，再在真空度为0.09MPa的条件下进行抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空烘箱中，在真空度为0.09MPa，温度为50℃～70℃的条件下干燥6～12h，即得单体；其中，溶剂为甲苯与N，N-二甲基甲酰胺按体积比为3∶1的比例混合而成，步骤b收集剩余的1/4体积液体与蒸馏水的体积比为1∶30；

[0036] 二、聚氨酯的合成

[0037] a、按质量体积比为0.1～0.6g∶25mL的比例将步骤一得到的单体与N，N-二甲基甲酰胺混合均匀，放入三口瓶中，得混合溶液A；b、按质量体积比为0.03～0.2g∶25mL的比例将异氰酸酯与N，N-二甲基甲酰胺混合均匀，得混合溶液B；c、在氮气保护的条件下，将步骤a得到的混合溶液A升温至60℃，然后将步骤b得到的混合溶液B以0.1～0.3mL/s的速度全部滴入步骤a的混合溶液A中，再将温度升至100℃～180℃，以20～50rpm的速度搅拌5～10h，得初混液；d、将步骤c得到的初混液倒入甲醇或蒸馏水中，静置6～12h，再在真空度为0.09MPa的条件下进行抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空烘箱中，在真空度为0.09MPa，温度为30℃～50℃的条件下干燥6～12h，即得聚氨酯；其中，混合溶液A与混合溶液B的体积比为1∶1，初混液与甲醇或蒸馏水的体积比为1∶30。

[0038] 本实施方式合成的聚氨酯电致变色材料优点为：(1)具有良好的电化学氧化还原可逆性；(2)颜色变化的响应时间快；(3)颜色的变化应是可逆的；(4)颜色变化灵敏度高；(5)有较高的循环寿命；(6)有一定的储存记忆功能；(7)有较好的化学稳定性。

[0039] 具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是：步骤一所述的二氨基三苯胺衍生物为4，4′-二氨基-4″-N-咔唑基三苯胺、N，N-二(4-氨基苯基)-N′，N′-二苯基-1，4-苯二胺、N′-(4-氨基苯基)-N′-(4-乙氧基)苯基-1，4-苯二胺、N，N′-二(β-萘基)-N，N′-二(4-苯胺)对苯二胺、N′-(4-氨基苯基)-N′-苯基-1，4-苯二胺、N′，N′-二苯基-N，N′-二(4-苯胺)对苯二胺、N′，N′-二苯基-N，N′-二(4-苯胺)联苯二胺或N，N′-二(α-萘基)-N，N′-二(4-苯胺)联苯二胺。其它与步骤二相同。

[0040] 具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二至三不同的是：步骤一所述的二氨基三苯胺衍生物与对羟基苯甲醛按摩尔比为1∶2～3。其它与步骤二至三相同。

[0041] 具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二至四之一不同的是：步骤一所述的将步骤a得到的混合物与溶剂按质量体积比为1.5～1.7g∶100mL。其它与步骤二至四之一相同。

[0042] 具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式二至五之一不同的是：步骤二所述的异氰酸酯为2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1，5-二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、缩二脲基多异氰酸酯或三聚多异氰酸酯。其它与步骤二至五之一相同。

[0043] 具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式二至六之一不同的是：步骤二所述的按质量体积比为0.3～0.5g∶25mL的比例将步骤一得到的单体与N，N-二甲基甲酰胺混合均匀。其它与步骤二至六之一相同。

[0044] 具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式二至七之一不同的是：步骤二所述的按质量体积比为0.08～0.15g∶25mL的比例将异氰酸酯与N，N-二甲基甲酰胺混合均匀。其它与步骤二至七之一相同。

[0045] 通过以下试验验证本发明的效果

[0046] 试验1

[0047] 本试验的一种具有电致变色性能的聚氨酯制备方法：

[0048] 一、单体M1的合成

[0049] a、用电子天平称取0.5000g的4，4′-二氨基-4″-N-咔唑基三苯胺和0.3466g的对羟基苯甲醛放入三口瓶中，得混合物；b、再量取75mL甲苯和25mL N，N-二甲基甲酰胺(DMF)与步骤a得到的混合物混合均匀，然后在氮气保护的条件下，将温度升至140℃，以30rpm的速度搅拌，当溶液体积剩余25mL，停止搅拌，收集剩余的25mL液体；c、将步骤b收集剩余的25mL液体放入750mL的蒸馏水中，静置12h后，在真空度为0.09MPa的条件下抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空干燥箱内，在真空度为0.09MPa，在温度为60℃条件下，干燥12h，即得单体M1；

[0050] 二、聚氨酯P1的合成

[0051] a、用电子天平称取0.1000g的步骤一得到的单体M1和0.02778g的2，4-甲苯二异氰酸酯；b、将步骤a称取的步骤一得到的单体溶于20mL的N，N-二甲基甲酰胺中，放入三口瓶中，得混合溶液A；将步骤a称取的2，4-甲苯二异氰酸酯溶于20mL的N，N-二甲基甲酰胺，得混合溶液B；c、在氮气保护的条件下，将步骤b得到的混合溶液A温度升至60℃，然后将步骤b得到的混合溶液B以0.3mL/s的速度全部滴入步骤b的混合溶液A中，然后将温度升至140℃，以30rpm的速度搅拌10h，得反应液；d、将步骤c得到的反应液与蒸馏水按体积比为1∶30的比例混合，静置12h后，在真空度为0.09MPa的条件下进行抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空干燥箱内，在真空度为0.09MPa，在温度为40℃条件下，干燥12h，即得聚氨酯P1。

[0052] 对本试验得到的聚氨酯P1进行如下检测：

[0053] 1、用紫外-循环伏安联机测试聚氨酯P1在高氯酸锂的乙腈溶液中的电致变色性能，结果如图1所示，由图1可知，在1.0V出现了一个氧化峰，在0.7V出现了相应的还原峰，说明所发生的反应是可逆的。在循环伏安扫描过程中，聚氨酯P1薄膜的颜色也由黄色变成蓝绿色，并且随着反向电压的加载薄膜的颜色恢复到初始状态。因此聚氨酯P1可以作为电致变色材料。

[0054] 2、对本试验得到的聚氨酯P1在不同电压下进行紫外光谱检测，结果如图2所示，由图2可知，聚氨酯P4薄膜的原始紫外光谱曲线，即加载电压为0V时的紫外光谱曲线，以及在薄膜上加载1.0V和1.2V时的紫外光谱曲线。随着不同电压的加载，紫外光谱曲线发生了明显的变化，说明聚氨酯P1薄膜的颜色在电压的加载下发生了变化。此聚合物可用做电致变色材料。

[0055] 3、对本试验得到的聚氨酯P1进行红外光谱检测，结果如图3所示，由图3可知，在-1 -13288cm 处，出现的是N-H伸缩振动峰；在3040cm 处，出现的是苯环上的C-H伸缩振动吸收-1 -1
峰；在2923cm 处，出现的是亚甲基的C-H不对称伸缩振动吸收峰；在1655cm 处，出现的C-1 -1
＝O伸缩振动峰，说明了聚氨酯P1中的主要官能团为氨基甲酸酯基；在1600cm 和1505cm-1
处的吸收峰为苯环的骨架伸缩振动吸收；在2260cm 处没有吸收峰，证明反应完全，体系中-1
不含有-NCO；在1647cm 处没有吸收峰，证明反应时没有脲基甲酸酯中的脲羟基出现，反应完全。

[0056] 4、对本试验得到的聚氨酯P1进行热性能检测，结果如图4所示，由图4可知，在聚合物从室温升温至700℃的过程中，有一个明显的失重区域。聚氨酯P1开始失重的温度为255℃。失重60％时的温度在500℃左右，说明聚氨酯P1热性能较好。

[0057] 上述所述的聚氨酯P1薄膜制备方法是：将本试验得到的聚氨酯P1溶于N，N-二甲基甲酰胺中形成溶液，然后用滴管将溶液均匀的涂于ITO膜上，然后放入真空烘箱(真空度为0.09MPa)中，在100℃～250℃的条件下，烘膜2～12h，即得聚氨酯膜。

[0058] 综上所述，可知本试验所得到的新型聚氨酯P1具有良好的电致变色性能和热稳定性。

[0059] 由此可知，本试验得到的聚氨酯P1结构式为：

[0060]

[0061] 本试验的4，4′-二氨基-4″-N-咔唑基三苯胺结构式如下：

[0062]

[0063] 本试验的反应过程如下：

[0064] 一、单体合成反应式

[0065]

[0066] 二、聚合物合成反应式

[0067]

[0068] 试验2

[0069] 本试验的一种具有电致变色性能的聚氨酯制备方法：

[0070] 一、单体M2的合成

[0071] a、用电子天平称取0.5000g的N，N-二(4-氨基苯基)-N′，N′-二苯基-1，4-苯二胺和0.3450g的对羟基苯甲醛放入三口瓶中，得混合物；b、再量取75mL甲苯和25mL N，N-二甲基甲酰胺(DMF)与步骤a得到的混合物混合均匀，然后在氮气保护的条件下，将温度升至140℃，以30rpm的速度搅拌，当溶液体积剩余25mL，停止搅拌，收集剩余的25mL液体；c、将步骤b收集剩余的25mL液体放入750mL的蒸馏水中，静置12h后，在真空度为0.09MPa的条件下抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空干燥箱内，在真空度为0.09MPa，在温度为60℃条件下，干燥12h，即得单体M2；

[0072] 二、聚氨酯P2的合成

[0073] a、用电子天平称取0.3000g的步骤一得到的单体M2和0.0804g的2，4-甲苯二异氰酸酯；b、将步骤a称取的步骤一得到的单体溶于20mL的N，N-二甲基甲酰胺中，放入三口瓶中，得混合溶液A；将步骤a称取的2，4-甲苯二异氰酸酯溶于20mL的N，N-二甲基甲酰胺，得混合溶液B；c、在氮气保护的条件下，将步骤b得到的混合溶液A温度升至60℃，然后将步骤b得到的混合溶液B以0.3mL/s的速度全部滴入步骤b的混合溶液A中，然后将温度升至140℃，以30rpm的速度搅拌10h，得反应液；d、将步骤c得到的反应液与蒸馏水按体积比为1∶30的比例混合，静置12h后，在真空度为0.09MPa的条件下进行抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空干燥箱内，在真空度为0.09MPa，在温度为40℃条件下，干燥12h，即得聚氨酯P2。

[0074] 对本试验得到的聚氨酯P1进行红外光谱检测，结果如图5所示，由图5可知，在-1 -13319m 处，出现的是N-H伸缩振动峰；在3033cm 处，出现的是苯环上的C-H伸缩振动吸-1 -1
收峰；在2922cm 处，出现的是亚甲基的C-H不对称伸缩振动吸收峰；在1657cm 处，出现-1
的C＝O伸缩振动峰，说明了聚氨酯P4中的主要官能团为氨基甲酸酯基；在1594cm 处和-1 -1
1501cm 处的吸收峰为苯环的骨架伸缩振动吸收；在2260cm 处没有吸收峰，证明反应完-1
全，体系中不含有-NCO；在1647cm 处没有吸收峰，证明反应时没有脲基甲酸酯中的脲羟基出现，反应完全。

[0075] 由此可知，本试验得到的聚氨酯P2的结构式为：

[0076]

[0077] 本试验的N，N-二(4-氨基苯基)-N′，N′-二苯基-1，4-苯二胺的结构式如下：

[0078]

[0079] 本试验的反应过程如下：

[0080] 一、单体合成反应式

[0081]

[0082] 二、聚合物合成反应式

[0083]

[0084] 试验3

[0085] 本试验的一种具有电致变色性能的聚氨酯制备方法：

[0086] 一、单体M3的合成

[0087] a、用电子天平称取0.7422g的N′-(4-氨基苯基)-N′-(4-乙氧基)苯基-1，4-苯二胺和0.7095g的对羟基苯甲醛放入三口瓶中，得混合物；b、再量取75mL甲苯和
25mLN，N-二甲基甲酰胺(DMF)与步骤a得到的混合物混合均匀，然后在氮气保护的条件下，将温度升至140℃，以30rpm的速度搅拌，当溶液体积剩余25mL，停止搅拌，收集剩余的
25mL液体；c、将步骤b收集剩余的25mL液体放入750mL的蒸馏水中，静置12h后，在真空度为0.09MPa的条件下抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空干燥箱内，在真空度为
0.09MPa，在温度为60℃条件下，干燥12h，即得单体M3；

[0088] 二、聚氨酯P3的合成

[0089] a、用电子天平称取0.1200g的步骤一得到的单体M2和0.0410g的2，4-甲苯二异氰酸酯；b、将步骤a称取的步骤一得到的单体溶于20mL的N，N-二甲基甲酰胺中，放入三口瓶中，得混合溶液A；将步骤a称取的2，4-甲苯二异氰酸酯溶于20mL的N，N-二甲基甲酰胺，得混合溶液B；c、在氮气保护的条件下，将步骤b得到的混合溶液A温度升至60℃，然后将步骤b得到的混合溶液B以0.3mL/s的速度全部滴入步骤b的混合溶液A中，然后将温度升至140℃，以30rpm的速度搅拌10h，得反应液；d、将步骤c得到的反应液与蒸馏水按体积比为1∶30的比例混合，静置12h后，在真空度为0.09MPa的条件下进行抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空干燥箱内，在真空度为0.09MPa，在温度为40℃条件下，干燥12h，即得聚氨酯P3。

[0090] 对本试验得到的聚氨酯P3进行红外光谱检测，结果如图6所示，由图6可知，在-1 -13333m 处，出现的是N-H伸缩振动峰；在3037cm 处，出现的是苯环上的C-H伸缩振动吸-1 -1
收峰；在2926cm 处，出现的是亚甲基的C-H不对称伸缩振动吸收峰；在1656cm 处，出现-1
的C＝O伸缩振动峰，说明了聚氨酯P3中的主要官能团为氨基甲酸酯基；在1603cm 处和-1 -1
1504cm 处的吸收峰为苯环的骨架伸缩振动吸收；在2260cm 处没有吸收峰，证明反应完-1
全，体系中不含有-NCO；在1647cm 处没有吸收峰，证明反应时没有脲基甲酸酯中的脲羟基出现，反应完全。

[0091] 由此可知，本试验得到的聚氨酯P3的结构式为：

[0092]

[0093] 本试验的N′-(4-氨基苯基)-N′-(4-乙氧基)苯基-1，4-苯二胺结构式如下：

[0094]

[0095] 本试验的反应过程如下：

[0096] 一、单体合成反应式

[0097]

[0098] 二、聚合物合成反应式

[0099]

[0100] 试验4

[0101] 本试验的一种具有电致变色性能的聚氨酯制备方法如下：

[0102] 一、单体M4的合成

[0103] a、用电子天平称取1.0000g的N，N′-二(β-萘基)-N，N′-二(4-苯胺)对苯二胺和0.5626g的对羟基苯甲醛放入三口瓶中，得混合物；b、再量取75mL甲苯和25mL N，N-二甲基甲酰胺(DMF)与步骤a得到的混合物混合均匀，然后在氮气保护的条件下，将温度升至140℃，以30rpm的速度搅拌，当溶液体积剩余25mL，停止搅拌，收集剩余的25mL液体；c、将步骤b收集剩余的25mL液体放入750mL的蒸馏水中，静置12h后，在真空度为0.09MPa的条件下抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空干燥箱内，在真空度为0.09MPa，在温度为60℃条件下，干燥12h，即得单体M4；

[0104] 二、聚氨酯P4的合成

[0105] a、用电子天平称取0.2000g的步骤一得到的单体M2和0.0464g的2，4-甲苯二异氰酸酯；b、将步骤a称取的步骤一得到的单体溶于20mL的N，N-二甲基甲酰胺中，放入三口瓶中，得混合溶液A；将步骤a称取的2，4-甲苯二异氰酸酯溶于20mL的N，N-二甲基甲酰胺，得混合溶液B；c、在氮气保护的条件下，将步骤b得到的混合溶液A温度升至60℃，然后将步骤b得到的混合溶液B以0.3mL/s的速度全部滴入步骤b的混合溶液A中，然后将温度升至140℃，以30rpm的速度搅拌10h，得反应液；d、将步骤c得到的反应液与蒸馏水按体积比为1∶30的比例混合，静置12h后，在真空度为0.09MPa的条件下进行抽滤，收集固相物，将收集的固相物放入真空干燥箱内，在真空度为0.09MPa，在温度为40℃条件下，干燥12h，即得聚氨酯P4。

[0106] 本试验的N，N′-二(β-萘基)-N，N′-二(4-苯胺)对苯二胺结构式如下：

[0107]

[0108] 本实验得到的聚氨酯P4的结构式如下：

[0109]

[0110] 本试验的反应过程如下：

[0111] 一、单体合成反应式

[0112]

[0113] 二、聚合物合成反应式

[0114]

[0115] 对本试验得到的聚氨酯P4进行红外光谱检测，结果如图7所示，由图7可知，在-1 -13312m 处，出现的是N-H伸缩振动峰；在3052cm 处，出现的是苯环上的C-H伸缩振动吸-1 -1
收峰；在2922cm 处，出现的是亚甲基的C-H不对称伸缩振动吸收峰；在1657cm 处，出现-1
的C＝O伸缩振动峰，说明了聚氨酯P4中的主要官能团为氨基甲酸酯基；在1597cm 处和-1 -1
1500cm 处的吸收峰为苯环的骨架伸缩振动吸收；在2260cm 处没有吸收峰，证明反应完-1
全，体系中不含有-NCO；在1647cm 处没有吸收峰，证明反应时没有脲基甲酸酯中的脲羟基出现，反应完全。