[發(fā)明專利]一種鋱絡(luò)合基于氨基氟硅油的高分子發(fā)光材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710570373.6
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107216872A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬忠;郝海霞;謝洪德
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州德捷膜材料科技有限公司
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C08G18/38;C08G18/75;C08G18/83;C09D5/08;C09D5/18;C09D175/04
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所32207
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋱絡(luò)合基于氨基氟硅油的高分子發(fā)光材料，具體涉及一種鋱絡(luò)合基于氨基氟硅油的高分子發(fā)光材料及其制備方法，屬于高分子發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

稀土離子因其特殊的4f電子層結(jié)構(gòu)以及4f-4f和5d-4f的有效躍遷，擁有很多獨一無二的優(yōu)點，例如大范圍的斯托克斯躍遷，較長的衰減時間，配體結(jié)合敏感度以及高轉(zhuǎn)換效率等等。但單個稀土離子存在f-f電子層自然躍遷禁止的現(xiàn)象，造成單個稀土離子的發(fā)光強度較弱。然而將有機結(jié)構(gòu)和稀土離子結(jié)合可以有效地提高稀土離子的發(fā)光強度，所以稀土有機熒光配合物具有優(yōu)異的熒光性能已經(jīng)被廣泛地研究，大量的被應(yīng)用在發(fā)光二極管，熒光太陽能電池集中器，化學(xué)傳感器，成像設(shè)備等領(lǐng)域。在眾多的稀土離子中，銪離子和鋱離子是目前應(yīng)用最廣泛的，并且它們的配合物能發(fā)射色度很純的紅光和綠光。但是稀土有機熒光配合物存在機械加工性能差、耐熱性差、成膜性差等不足，由此在很大程度上限制了稀土有機熒光配合物的應(yīng)用。由于高分子材料來源廣泛，易于成型加工，如果將稀土熒光配合物引入高分子材料基質(zhì)中既可大大改善前者的不足，又可將高分子材料基質(zhì)的諸多優(yōu)點相結(jié)合。由此得到的稀土高分子發(fā)光材料具有優(yōu)異的綜合性能，例如發(fā)光強度大，色純度高，機械加工性能強，易于加工成型，且易于成膜以及較高的熱穩(wěn)定性等，因此稀土高分子發(fā)光材料應(yīng)用廣泛，且具有廣闊的應(yīng)用前景。

利用三氟丙基三甲基環(huán)三硅氧烷的開環(huán)聚合反應(yīng)合成氨基氟硅油，之后再與異氰酸酯反應(yīng)，烘干得到透明，有彈性的高分子膜，研磨之后可得到發(fā)光材料粉末。其中含有氟和硅，既可提高該稀土高分子發(fā)光材料的機械加工性能和成膜性又能改善其耐熱性，對該發(fā)光材料的廣泛應(yīng)用起到深淵的影響。

本發(fā)明目的是：

本發(fā)明公開了一種鋱絡(luò)合基于氨基氟硅油的高分子發(fā)光材料及其制備方法。將開環(huán)聚合之后的三氟丙基三甲基環(huán)三硅氧烷與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)得到氨基氟硅油，再與異氰酸酯反應(yīng)得到高聚物，之后將上述產(chǎn)物和鄰菲羅啉與稀土離子絡(luò)合，最終得到了具有綠色熒光特性的高分子發(fā)光材料。這種熒光高分子有良好的熒光性能，其能夠較大地吸收紫外線能量，有效地傳遞給稀土鋱離子，從而在544nm（屬于稀土鋱離子的綠色光）得到波長很強的發(fā)射峰。該制備方法采用簡單的溶液聚合，所用的溶劑價格低廉，來源廣泛，反應(yīng)條件溫和。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種鋱絡(luò)合基于氨基氟硅油的高分子發(fā)光材料，其特征在于，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為式（Ⅰ），

其中n為鏈段的重復(fù)數(shù)，均大于或者等于1的整數(shù)，結(jié)構(gòu)式的鏈結(jié)中

是該發(fā)光材料的單體。異氰酸酯單體選自：甲苯二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。硅烷偶聯(lián)劑選自：3-(2-氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷，N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種。

一種鋱絡(luò)合基于氨基氟硅油的高分子發(fā)光材料，其包括如下步驟：

（1）稱取三氟丙基三甲基環(huán)三硅氧烷，乙二胺，去離子水將其混合，攪拌均勻，置于反應(yīng)釜中，在氮氣的保護之下，在溫度T1下加熱反應(yīng)t1，后在溫度T2下反應(yīng)t2小時，由此得到氨基氟硅油；其中，溫度T1為60~62℃,t1為10~11h,溫度T2為100~104℃,t2為1~2h；

（2）稱取硅烷偶聯(lián)劑，將其與上述溶液混合，置于反應(yīng)釜中，在氮氣氛圍下T3溫度下反應(yīng)t3小時，加熱至T4，反應(yīng)時間為t4；其中，溫度T3為60~62℃，t3為4~5h，溫度T4為120~124℃,t4為2~3h；

（3）將步驟（2）所得的部分產(chǎn)物與異氰酸酯反應(yīng)，在氮氣氛圍，溫度T5下，反應(yīng)t5小時；其中，溫度T5為75~80℃,t5為8~10h；

（4）將步驟（3）所得的產(chǎn)物與鄰菲羅啉，N,N-二甲基甲酰胺混合置于反應(yīng)釜中，滴加氯化鋱N,N-二甲基甲酰胺溶液，用PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)PH值，在氮氣氛圍中加熱到T6，反應(yīng)t6小時；其中，溫度T6為75~80℃,t6為8~15h；

（5）將步驟（3）所得的產(chǎn)物置于真空烘箱中，在T7溫度下干燥t7，經(jīng)干燥成膜，研缽研磨之后得到粉末材料；其中，溫度T7為60~65℃,t7為10~15h；

進一步，優(yōu)選的，上述制備方法中，所述異氰酸酯單體為甲苯二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。