[發明專利]一種紅光熒光聚合物和紅光熒光粉及其制備法和應用

在審

• 申請號: 201711034920.5
• 申請日: 2017-10-28
• 公開（公告）號: CN109721669A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 郭照琰;喬金樑;張曉紅;茹越;賴金梅;蔡傳倫;宋志海;戚桂村;李秉海;王湘;高建明;張紅彬;蔣海斌;韓朋
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08F8/44
• 分類號: C08F8/44;C08F222/06;C08F218/08;C08J3/12;C08L35/00;C08L29/04;C08K3/26;D01F6/50;D01F1/10;D01F8/10;C08L23/06;C08L23/08;C08K5/134
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 趙宇

本發明涉及聚合物領域的紅光熒光聚合物、熒光粉、熒光纖維和轉紅光樹脂及其制法和應用。所述紅光熒光聚合物為特定通式馬來酸酐共聚物經強堿改性后熱處理制得的聚合物。其激發范圍處于300～640nm，發射范圍處于600～750nm之間的紅光區。本發明的紅光熒光聚合物、紅光熒光粉、紅光熒光纖維及轉紅光樹脂具有從紫外到綠光到黃光區的極寬的激發范圍，和僅處于紅光區的發射范圍的特性，原材料成本低，生產工藝成熟，無生物毒性和環境污染性，熒光性能不受溶液濃度及固體形態的制約，應用形式多樣化，制備方法簡單易行，極易進行工業推廣。在防偽、生物成像、轉光膜、太陽能電池密封膠、熒光染料等諸多領域具有廣闊應用前景。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，更進一步說，涉及一系列紅光熒光聚合物及其熒光粉、熒光纖維、紫外綠光轉紅光樹脂和制備方法。

背景技術

熒光即光致發光，是指熒光物質吸收外界高能光輻射(如紫外、X射線、日光短波段)后，導致內部電子能級躍遷，重新釋放出能量較低的長波光，由于其吸收和發射波長的差異性，熒光在礦物學、寶石學、醫學、化學傳感、熒光標記、染料、生物探測等方面具有重要的應用前景。熒光物質可以概括的分為無機和有機熒光物質兩大類，與無機熒光劑相比，有機熒光材料通常具有價格較為低廉、制作工藝簡單、易于材料改良等優點，在生物成像、轉光、防偽、LED等諸多領域中具有廣泛的實用價值，但是，對于絕大多數傳統的有機熒光材料來說，當其處于聚集態時，會出現熒光猝滅的現象，即聚集熒光淬滅效應，這種效應使傳統有機熒光材料以高濃度溶液和固體形式的應用受到制約。另一方面，在傳統的有機熒光試劑中，有效的生色團往往為含有苯、萘、芘、蒽等的不飽和共軛結構基團，導致多數有機熒光試劑具有生物毒性。因而，開發新的環保型固態或聚集態發光材料，對于進一步擴展有機熒光材料的應用領域，具有十分重要的意義。

近年來，研究者們發現的非共軛聚合物的熒光現象，為新型無毒、廉價的聚合物熒光劑的開發和設計提供了新的思路，但是，到目前為止，非共軛聚合物熒光劑的熒光絕大多數為藍綠光，難以滿足實際應用領域對于多熒光色彩的需要。例如，農業轉光膜中需要添加有效紅光熒光劑，將對植物有害的紫外光或無用的黃綠光轉化為促進植物光合作用的紅光，起到抑制作物側根生長、提高含糖量的作用。而目前紅光的稀土類材料或有機染料往往具有較為高昂的價格。因此，開發新型的非共軛聚合物或以其為基礎的多色彩熒光劑，尤其是極為少見的紅光劑，具有十分重要的市場價值和經濟意義。

發明內容

針對現有技術中有機熒光試劑的生物毒性以及工業應用困難，以及非共軛聚合物熒光劑產率低、非共軛聚合物顏色單一、應用局限，以及紅光的稀土試劑或有機染料價格高昂的問題，本發明提供一種紅光熒光聚合物、熒光粉和熒光纖維、紫外轉紅光樹脂，及其制備方法和應用的系列技術方案。本發明提出的紅光熒光聚合物、紅光熒光粉、紅光熒光纖維和紫外轉紅光樹脂，其原材料和工藝中的試劑價格低廉，生產工藝成熟，生物毒性和環境污染性低。該本發明的紅光熒光聚合物制備方法簡單易行，水溶性良好，具有從紫外到綠光到黃光區的極寬的激發范圍，和僅處于紅光區的發射范圍的轉光特性，熒光性能不受溶液濃度及固體形態的制約，可單獨制備或與各種載體或組分復配制備紅光熒光粉、紅光熒光纖維、紫外轉紅光樹脂等，應用形式多樣，生產方法簡單易行，極易進行工業化推廣，因而具有非常廣闊的應用前景。

本發明目的之一是提供一種紅光熒光聚合物。

本發明所述的紅光熒光聚合物，為由具有如下通式(I)的聚合物經強堿改性并熱處理后得到的聚合物，具體可為具有通式(I)的聚合物經過非水溶劑分散，并與強堿的水溶液充分混合后去除非水溶劑，干燥并經熱處理后得到。

所述通式(I)可表達如下：

其中，m、n和r均為自然數，m+n≥1，r≥0。所述基團R₁和R₂可以為任何基團。

進一步地，