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聚3-己基噻吩(P3HT)及其衍生物具备合成过程简便、优异的电学性能和良好的环境稳定性等优点,一直是一种非常热门的有机半导体材料,被广泛应用于有机薄膜晶体管、有机光伏电池等电子器件。随着现代电子器件的发展,对半导体材料提出了更高的要求,材料的可延展性是其中的研究重点,但P3HT不具备这个特点。根据热塑性弹性体SBS的原则,设计以P3HT为硬链段的硬-软-硬结构的三嵌段聚合物将有望改善P3HT的机械性能,但合成方法困难,目前鲜有报道。本论文的实验内容及研究结果如下:(1)利用GRIM聚合机理,以Ni(dppp)Cl2为催化剂,通过顺次加入3-己基噻吩单体、十六烷氧基联烯单体、3-己基噻吩单体,“一锅法”合成了一系列聚(3-己基噻吩)-b-聚十六烷氧基联烯-b-聚(3-己基噻吩)(P3HT-b-PHA-b-P3HT)三嵌段聚合物。使用核磁共振氢谱、体积排除色谱法、傅里叶红外光谱法对反应进行监测和表征,结果表明反应过程活性可控,所制备的嵌段聚合物的分子量分布较小,均小于1.5。该聚合方法合成过程简单,产物易于提纯,简化了合成P3HT嵌段共聚物的步骤。(2)制备了以这些聚合物作为有源层的底栅顶接触式有机场效应晶体管(OFET)器件,研究了制备工艺、嵌段聚合物的结构、分子量、嵌段比对于OFET器件性能的影响。对器件性能的研究结果表明,高分子量的P3HT以及高含量的P3HT有助于提高嵌段聚合物的迁移率,器件的最高迁移率达到了 4.54×10-2 cm2 ·V-1·s-1。进一步研究了有源层薄膜的微观形貌,结果表明高分子量的P3HT以及高含量的P3HT有利于得到纤维长度更长、宽度更宽的纳米纤维结构,这将有利于载流子的传输。(3)初步研究了 P3HT、P3HT-b-PHA、P3HT-b-PHA-b-P3HT 三种材料在力场作用下的场效应性能和微观形貌的变化。研究结果表明,拉伸形变从0%增加到100%时,P3HT-b-PHA-b-P3HT三嵌段聚合物的场效应迁移率从6.01×10-3 cm2 · V-1 · s-1下降到4.44 × 10-5 cm2 · V-1 · s-1,要明显优于P3HT均聚物和P3HT-b-PHA两嵌段聚合物。并且通过微观结构研究发现,P3HT-b-PHA-b-P3HT三嵌段聚合物机械性能优于P3HT及P3HT-b-PHA两嵌段材料,在拉伸形变达到100%时仍具有较高的场效应迁移率,微观裂纹的数量更少。