[發明專利]具有可調折射率的納米填充的聚合物納米復合材料

有效

• 申請號: 201180015132.6
• 申請日: 2011-01-27
• 公開（公告）號: CN102869604A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 陶鵬;琳達·S·謝德勒;李玉;布萊恩·拜尼塞維茲;理查德·W·西格爾;阿南德·維斯瓦納特
• 申請（專利權）人: 倫斯勒理工學院;南卡羅萊納大學
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B82B1/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 丁業平;金小芳

1.一種制備填充有納米粒子的納米復合材料的方法，該方法包括：

a.提供復數個納米粒子；

b.通過磷酸酯鍵或膦酸酯鍵將第一層有機配體連接到所述納米粒子上；

c.將第二層基質相容性聚合物共價連接到所述第一層有機配體上，從而制備改性納米粒子；

d.提供聚合物基質；

e.將所述改性納米粒子分散在所述聚合物基質中，其中所述改性納米粒子在所述聚合物基質中的分散產生納米復合材料，并且其中所述改性納米粒子被改性為所述第一層在所述納米粒子的近端、并且所述第二層在所述納米粒子的遠端。

2.權利要求1所述的方法，其中所述納米粒子為無機納米粒子。

3.權利要求2所述的方法，其中所述無機納米粒子為二氧化鈦納米粒子、二氧化鋯納米粒子或鈦酸鋇納米粒子。

4.權利要求1所述的方法，其中所述改性納米粒子在所述納米復合材料中的填充分數介于約10重量%和約80重量%之間。

5.權利要求1所述的方法，其中所述有機配體包含磷酸酯基團或膦酸酯基團，并且包含疊氮、炔和三唑中的至少一者。

6.權利要求1所述的方法，其中所述第二層選自由聚(甲基丙烯酸縮水甘油酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯和聚二甲基硅氧烷構成的組。

7.權利要求1所述的方法，其中所述聚合物基質為熱塑性或熱固性的。

8.權利要求7所述的方法，其中所述聚合物基質選自由聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、環氧樹脂和有機硅構成的組。

9.權利要求1所述的方法，其中所述納米復合材料的折射率高于所述聚合物基質自身的折射率。

10.權利要求1所述的方法，其中所述納米復合材料在整個可見光范圍內的透光率為大于約70%。

11.一種改性納米粒子，其包含：

a.納米粒子；

b.有機配體層，其通過磷酸酯鍵或膦酸酯鍵與所述納米粒子連接；以及

c.聚合物，其共價連接至所述有機配體層；其中所述聚合物層的分子量大于1000，并且其中所述有機配體層和所述聚合物層中的至少一者具有疊氮、乙炔或三唑。

12.權利要求11所述的改性納米粒子，其中所述納米粒子為無機納米粒子。

13.權利要求12所述的改性納米粒子，其中所述無機納米粒子為二氧化鈦納米粒子、二氧化鋯納米粒子或鈦酸鋇納米粒子。

14.權利要求11所述的納米粒子，其中所述有機配體包含磷酸酯基團或膦酸酯基團，并且包含疊氮、炔和三唑中的至少一者。

15.權利要求11所述的方法，其中所述聚合物選自由聚(甲基丙烯酸縮水甘油酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯和聚二甲基硅氧烷構成的組。

16.一種制備填充有納米粒子的納米復合材料的方法，所述方法包括：

a.提供有機配體；

b.將基質相容性聚合物共價連接至所述有機配體，從而形成表面配體；

c.提供復數個納米粒子；

d.通過磷酸酯鍵或膦酸酯鍵將所述表面配體連接到所述納米粒子上，從而制備改性納米粒子；

e.提供聚合物基質；

f.將所述改性納米粒子分散在所述聚合物基質中，其中所述改性納米粒子在所述聚合物基質中的分散產生納米復合材料。

17.權利要求16所述的方法，其中所述納米粒子為無機納米粒子。

18.權利要求17所述的方法，其中所述無機納米粒子為二氧化鈦納米粒子、二氧化鋯納米粒子或鈦酸鋇納米粒子。

19.權利要求16所述的方法，其中所述改性納米粒子在所述納米復合材料中的填充分數介于約10重量%和約80重量%之間。

20.權利要求16所述的方法，其中所述有機配體包含磷酸酯基團或膦酸酯基團，并且包含疊氮、炔和三唑中的至少一者。

21.權利要求16所述的方法，其中所述基質相容性聚合物選自由聚(甲基丙烯酸縮水甘油酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯和聚二甲基硅氧烷構成的組。