[發明專利]一種聚合物熒光多彩纖維的制備方法

無效

• 申請號: 201010601981.7
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102127825A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 孫立國;滕婧;汪成;欒羽佳
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: D01F6/56
• 分類號: D01F6/56;D01F1/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明屬于熒光纖維的制備領域。硒化鎘(CdSe)具有良好的光學特點和穩定性，在發光器件、光學生物標記等領域有廣泛的應用前景，本發明通過甲苯分散包覆到聚苯乙烯(PS)纖維中，獲得了呈現對應量子點熒光特性的多彩纖維。

背景技術.

隨著科學技術的進步，新的熒光纖維不斷涌現，它在、光敏變色材料、熒光裝飾材料、光記錄材料、儲光纖維、光纖維、防偽纖維、光纖等多個領域有著廣泛的應用。量子點由于量子力學的奇妙規則而具有顯著的尺寸效應，基本上高于特定域值的光都可吸收，而一個有機染料分子只有在吸收合適能量的光子后才能從基態升到較高的激發態，所用的光必須是精確的波長或顏色，這明顯與半導體體相材料不同，而量子點要吸收所有高于其帶隙能量的光子，但所發射的光波長(即顏色)又非常具有尺寸依賴性。所以，單一種類的納米半導體材料就能夠按尺寸變化產生一個發光波長不同的、顏色分明的標記物家族，這是染料分子根本無法實現的。與傳統的染料分子相比，量子點確實具有多種優勢。無機微晶能夠承受多次的激發和光發射，而有機分子卻會分解.持久的穩定性可以讓研究人員更長時間地觀測細胞和組織，并毫無困難地進行界面修飾連接。量于點最大的好處是有豐富的顏色。生物體系的復雜性經常需要同時觀察幾種組分，如果用染料分子染色，則需要不同波長的光來激發，而量于點則不存在這個問題，使用不同大小(進而不同色彩)的納米晶體來標記不同的生物分子。使用單一光源就可以使不同的顆粒能夠被即時監控。量子點特殊的光學性質使得它在生物化學、分子生物學、細胞生物學、蛋白質組學、藥物篩選、生物大分子相互作用等研究中有極大的應用前景。但由于量子點的毒性和熒光不穩定性，使其難于使用，對量子點進行包覆是一種理想的手段。因其由于表面效應等原因使得量子點難以均勻的分散在聚合物溶液中形成紡絲液，不能采用靜電紡絲技術制備熒光纖維。目前CdS量子點是以原位生成的辦法包覆在水溶聚合物制成熒光纖維的。

發明內容

本發明要解決CdSe量子點難于分散在聚合物中進行靜電紡絲的技術問題；而提供一種聚合物熒光多彩纖維的制備方法。本發明為制備熒光纖維提供了一種新途徑。

本發明中聚合物熒光多彩纖維的制備方法是按下述步驟進行的：一、將150mL無水乙醇和40mL油酸混合，依次加入50mLNaOH水溶液和50mLCd(CH₃COO)₂·2H₂O水溶液(白色溶液)，再加入50mLNa₂SeSO₃溶液，放置3～5min(黃色溶液)得到反應液，然后按上述操作配制5份反應液，轉移至不同的反應釜內分別反應0.5h、1.5h、2h、4h和12h，反應在密閉反應釜、溫度40～150℃條件下進行，反應時間，獲得含不同發射光峰位的CdSe量子點混合物，將上述含CdSe量子點混合物混合，得到量子點混合物A；二、用乙醇沉淀步驟一獲得量子點混合物A，然后用甲苯萃取，取上層液(上層液為玫瑰紅色)；三、將聚苯乙烯(PS)加入上層液中，聚苯乙烯的質量濃度為25％～35％，CdSe量子點總質量是聚苯乙烯質量的2％～4％；超聲分散至均勻，得到聚合物紡絲液；四、通過紡絲工藝將步驟三獲得的聚合物紡絲液紡成纖維；即得到聚合物熒光多彩纖維；其中步驟一中NaOH水溶液的質量濃度為6％～8％，Cd(CH₃COO)₂·2H₂O水溶液的質量濃度為2％～3％，Na₂SeSO₃溶液的質量濃度為2％。

本發明以甲苯為橋梁，得到均勻的紡絲液，解決了CdSe量子點難分散在聚苯乙烯中這一難題，而且通過萃取的方法，舍去了量子點通常純化使用的沉淀和離心等方法，降低了成本，將硒化鎘通過甲苯溶解在化纖制造過程中包覆到PS纖維中，得到呈現對應量子點熒光特性的多彩纖維，制備纖維在365nm波長紫外光下可呈現紅、橙、黃、綠、青色光。本方法工藝簡單、經濟、紡絲效率高，反應條件容易控制。應用在熒光防偽商標、紙張和熒光裝飾、熒光油墨、服飾產品方面。

附圖說明

圖1是不同尺寸量子點的熒光光譜圖，圖中從左至右峰分別對應0.5h、1.5h、2h、4h和12h；圖2是具體實施方式八制備聚合物熒光多彩纖維的熒光光譜圖。

具體實施方式