[發(fā)明專利]磺化聚苯撐乙烯/水滑石復(fù)合發(fā)光超薄膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910084340.6
• 申請(qǐng)日: 2009-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101560386A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸軍;閆東鵬;衛(wèi)敏;段雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K11/06
• 分類號(hào): C09K11/06
• 代理公司: 北京太兆天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 張洪年

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種磺化 聚苯撐乙烯與水滑石復(fù)合發(fā)光超薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

含共軛結(jié)構(gòu)的有機(jī)光功能聚合物由于具有發(fā)光量子效率高、易于制備、 柔韌性好等諸多優(yōu)勢(shì)，特別是其在多色及大屏幕顯示和照明器件方面(如有 機(jī)發(fā)光二極管(OLED))具有廣闊的應(yīng)用前景而倍受各國(guó)學(xué)者的關(guān)注。自從 1990年，劍橋大學(xué)的Friend教授課題組首次發(fā)現(xiàn)了聚苯撐乙烯的電致發(fā)光 特性以來(lái)，國(guó)際范圍內(nèi)掀起一股發(fā)光聚合物的研究熱潮。各國(guó)政府也紛紛制 訂了關(guān)于光功能聚合物器件化的研究和發(fā)展計(jì)劃，旨在搶占該領(lǐng)域的制高 點(diǎn)。目前影響有機(jī)光功能聚合物器件大規(guī)模應(yīng)用的限制因素主要體現(xiàn)在：(1) 有機(jī)發(fā)光材料的光熱穩(wěn)定性較差，使用壽命短，易于老化；(2)利用傳統(tǒng)的 制膜工藝，如甩膜法和蒸發(fā)沉積法制備的有機(jī)發(fā)光薄膜，很難精確控制薄膜 的厚度、排列方式和均一有序性，導(dǎo)致器件的發(fā)光效率及壽命受到很大影響； (3)單純的有機(jī)物發(fā)光薄膜容易產(chǎn)生分子間的堆積和分子間相互作用，導(dǎo) 致聚集體的產(chǎn)生，造成發(fā)射光譜峰位置的移動(dòng)、寬化或發(fā)光淬滅，從而降低 了器件的發(fā)光效率。因此，解決以上有機(jī)光功能聚合物材料應(yīng)用中存在的問(wèn) 題，制備發(fā)光效率高、亮度高、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、色度純正的發(fā)光薄膜已 成為目前發(fā)光材料領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

層狀雙金屬氫氧化物(Layered?Double?Hydroxides，簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)DHs，又 稱水滑石)是一類典型的陰離子型層狀材料，二價(jià)和三價(jià)金屬離子的氫氧化 物相互間高度分散并以共價(jià)鍵構(gòu)成主體層板，層間陰離子有序排布，以靜電 力平衡主體層板電荷，兩者有序排列而形成三維晶體。LDHs主體層板內(nèi)的二 價(jià)及三價(jià)金屬離子的種類、比例和分布以及插層分子均可以人為調(diào)控，因此 其設(shè)計(jì)合成及組裝具有多樣性。利用LDHs的層狀結(jié)構(gòu)和主體層板帶電特征 可使其實(shí)現(xiàn)多種功能性復(fù)合薄膜的制備。

將帶有負(fù)電荷的發(fā)光聚合物與層狀材料水滑石進(jìn)行層層交替組裝，形成 有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合超薄膜，有利于實(shí)現(xiàn)發(fā)光聚合物分子在層間產(chǎn)生定位效應(yīng)， 從而實(shí)現(xiàn)光功能聚合物分子間距離的微觀可控，使其在層間均勻分散，有效 抑制了光活性分子的堆積而產(chǎn)生的發(fā)光淬滅現(xiàn)象，獲得不紅移、不寬化的發(fā) 光特性。同時(shí)還有利于提高發(fā)光聚合物的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，有望解決有機(jī) 發(fā)光聚合物器件化中存在的穩(wěn)定性差、使用壽命短等實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。聚苯撐 乙烯是一種重要的有機(jī)聚合物發(fā)光材料，其具有量子效率高，發(fā)光亮度大等 特點(diǎn)，然而將聚苯撐乙烯與水滑石進(jìn)行組裝形成超薄膜的研究至今還未見(jiàn)報(bào) 道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種磺化聚苯撐乙烯，即5-甲氧基-2-(3-磺酰化 丙氧基)-1，4-苯撐乙烯與水滑石復(fù)合發(fā)光超薄膜及其制備方法。本發(fā)明不僅 提高了發(fā)光聚合物超薄膜的有序性，增強(qiáng)了發(fā)光聚合物的光熱穩(wěn)定性，而且 將水滑石作為一種新型材料應(yīng)用于與有機(jī)共軛發(fā)光聚合物的組裝，為發(fā)光聚 合物在分子尺度上的均勻分散和高度有序提供解決方案。

本發(fā)明的技術(shù)方案：基于靜電力作用，將發(fā)光聚合物磺化聚苯撐乙烯與 在有機(jī)溶劑中剝離的水滑石納米片狀層板通過(guò)層層自組裝的方法，構(gòu)成均勻 分散的聚合物/水滑石超分子層狀結(jié)構(gòu)發(fā)光材料。該復(fù)合材料能充分利用水 滑石層間的空間限域作用和主客體之間的相互作用，實(shí)現(xiàn)發(fā)光聚合物的固定 化，同時(shí)有效提高聚合物的機(jī)械強(qiáng)度和光熱穩(wěn)定性。

本發(fā)明所述的磺化聚苯撐乙烯/水滑石復(fù)合發(fā)光超薄膜為黃光發(fā)光薄 膜，其由有機(jī)組分磺化聚苯撐乙烯與無(wú)機(jī)組分水滑石納米片在三維空間層層 交替組裝形成，具有明顯的層狀結(jié)構(gòu)特征，同時(shí)根據(jù)組裝層數(shù)的不同，薄膜 厚度可在為幾納米到幾百納米均勻調(diào)控。

本發(fā)明的具體制備步驟如下：