[發(fā)明專利]萘甲酸功能化聚合物-稀土配合物發(fā)光材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210247150.3
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN102775981A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高保嬌;王蕊欣;王明娟;趙興龍;喻龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C08G75/20;C08F12/08;C08F8/42
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土-高分子復(fù)合發(fā)光材料領(lǐng)域，具體涉及一種萘甲酸功能化聚合物-稀土配合物發(fā)光材料及其制備方法。

背景技術(shù)

光致發(fā)光稀土配合物熒光單色性好，發(fā)光強度高，量子效率高，是一類性能獨特的發(fā)光材料。然而，小分子稀土配合物存在穩(wěn)定性差，在聚合物中分散型不好等缺點，因此，限制了稀土發(fā)光材料的廣泛應(yīng)用。高分子材料由于物理機械性能好、合成方便、成型加工容易、重量輕、成本低、耐腐蝕等許多優(yōu)點而被廣泛使用。JP2000-154325(2000年)公開用稀土納米粒子制備可變色稀土/高分子復(fù)合材料的方法，即在透明的熱塑性樹脂或熱固性樹脂中加入平均粒徑為5-100nm的M₂O₃（M為H₀、Nd或Dr）稀土類氧化物超微粒子。JP8-73735公開了一種用聚合法制備含有稀土的聚酰胺的光學(xué)材料，其稀土陽離子直接混入聚酰胺樹脂。201110076235.5公開了一種制備稀土配合物與聚丙烯酰胺的復(fù)合材料的方法。上述這些發(fā)光復(fù)合材料都是通過摻混的方式，但是由于稀土粒子與高分子材料相容性差，存在稀土粒子分散不均勻，兩相界面親和性差，稀土的摻混量受限，材料的性能降低。

在鍵合型聚合物-稀土發(fā)光材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)中，聚合物側(cè)鏈上鍵合的配基與稀土離子配位，形成高分子-稀土配合物，該類發(fā)光材料兼具有稀土離子優(yōu)異的場致發(fā)光性能與高分子化合物良好的力學(xué)性能與易于加工成型的特點，還可使發(fā)光材料內(nèi)部呈均相特性，是一種高性能稀土發(fā)光材料。曾禮昌等將稀土金屬Tb配合物單體與N-乙烯基咔唑（NVK）以及甲基丙烯酸甲酯（MMA）共聚,?合成了一種含Tb?配合物的新型聚合物PKMTb,?并利用這種聚合物成功地制成了單層電致發(fā)光器件ITO/PKMTb/Al,?其具有半導(dǎo)體二極管的電流-電壓特性,?在正相偏壓下發(fā)綠光。[曾禮昌,?楊慕杰,?吳鵬，凌啟淡，葉輝，劉旭，化學(xué)學(xué)報,?2005,63:?51]。

然而在已報道的鍵合型聚合物-稀土配合物發(fā)光材料體系中，聚合物側(cè)鏈上的配基多為脂肪羧基，羧基只起對稀土離子的配合作用，需要加入小分子配體協(xié)同配位，才能形成聚合物-稀土發(fā)光材料，且其熒光發(fā)射強度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有的鍵合型聚合物-稀土配合物發(fā)光材料存在的上述問題，提供了一種萘甲酸功能化聚合物-稀土配合物發(fā)光材料及其制備方法。

本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn)：

萘甲酸功能化聚合物-稀土配合物發(fā)光材料，其是將萘甲酸（NA）配基鍵合到聚苯乙烯或聚砜的側(cè)基上，然后與稀土離子配位所得，其結(jié)構(gòu)式如下所示：

。

萘甲酸功能化聚合物-稀土配合物發(fā)光材料的制備方法，其步驟如下：

第一步，將0.45~0.6g氯甲基化聚合物加入到50mL一號溶劑中，使其充分溶解，再加入0.16~0.32g?6-羥基-2-萘甲酸與0.1~0.36g催化劑，升溫至50~70℃，恒溫反應(yīng)8h，體系用酸性物質(zhì)酸化，然后用乙醇沉出聚合物，水洗，干燥，得側(cè)鏈鍵合萘甲酸（NA）配基的改性聚合物；

第二步，將0.2~0.5g側(cè)鏈鍵合萘甲酸配基的改性聚合物溶解于50mL二號溶劑中，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH=6~7，再加入0.04~0.18g稀土晶體，升溫至50℃，恒溫反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束后用乙醇沉淀出聚合物，水洗，干燥，得高分子-稀土二元配合物，即萘甲酸功能化聚合物-稀土配合物發(fā)光材料。

第一步中所述的氯甲基化聚合物為氯甲基化聚砜（CMPSF）或者氯甲基化聚苯乙烯（CMPS），所述的一號溶劑為二甲基亞砜、二甲基乙酰胺或者二甲基甲酰胺，催化劑為碳酸鈉或碳酸氫鈉，酸性物質(zhì)為稀鹽酸或稀硫酸，

第二步中所述的二號溶劑為二甲基亞砜、二甲基乙酰胺或者二甲基甲酰胺，稀土晶體為三氯化鋱晶體（TbCl₃·6H₂O）或三氯化銪結(jié)晶（EuCl₃·6H₂O）。

其中沉淀，水洗，干燥等步驟都為本領(lǐng)域常用的技術(shù)手段。