[發(fā)明專利]一種熒光組合物和熒光粉及其制備方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2017-10-28
• 公開（公告）號: CN109722239B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）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: C08F222/06
• 分類號: C08F222/06
• 代理公司: 北京知舟專利事務(wù)所(普通合伙) 11550
• 代理人: 趙宇

本發(fā)明涉及聚合物領(lǐng)域的熒光聚合物組合物、熒光粉及制法和應(yīng)用。所述熒光聚合物組合物由重量比為10:90～90:10的藍光熒光聚合物和紅光熒光聚合物組成；所述藍光熒光聚合物為特定通式馬來酸酐共聚物經(jīng)強堿改性后得到；紅光熒光聚合物為將藍光熒光聚合物熱處理后得到。其熒光特性為同時包含400～550nm藍光發(fā)射和600～750nm紅光發(fā)射。所述熒光聚合物組合物、熒光粉及其轉(zhuǎn)光樹脂熒光強度高，原料成本低，工藝成熟，無生物毒性和環(huán)境污染性，水溶性或水分散性良好，應(yīng)用形式多樣，極易進行工業(yè)推廣。在防偽、生物成像、轉(zhuǎn)光膜、紫外光吸收材料、太陽能電池密封膠、熒光染料等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，更進一步說，涉及一系列熒光聚合物組合物、熒光粉、轉(zhuǎn)光樹脂及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

熒光即光致發(fā)光，是指熒光物質(zhì)吸收外界高能光輻射(如紫外、X射線、日光短波段)后，導致內(nèi)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(fā)射波長的差異性，熒光在礦物學、寶石學、醫(yī)學、化學傳感、熒光標記、染料、生物探測、農(nóng)作物生長等方面具有重要的應(yīng)用前景。

近年來，高科技的轉(zhuǎn)光農(nóng)膜成為農(nóng)用膜領(lǐng)域的重點研究項目，與普通農(nóng)膜相比，轉(zhuǎn)光農(nóng)膜中所添加的有效熒光劑，可以將對植物有害的紫外光和無用的黃綠光分別轉(zhuǎn)化為促進植物光合作用的藍光和紅光，其中，藍光可活躍葉綠體的運動，并起到抑制葉柄，提高蛋白質(zhì)含量的作用，紅光不僅能促進果實的生長，提高含糖量，還能可有效提高地溫，促進作物早熟。

熒光劑可以概括的分為無機和有機熒光物質(zhì)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(yōu)點，在生物成像、轉(zhuǎn)光、防偽、LED等諸多領(lǐng)域中具有廣泛的實用價值，但是，對于絕大多數(shù)傳統(tǒng)的有機熒光材料來說，當其處于聚集態(tài)時，會出現(xiàn)熒光淬滅的現(xiàn)象，即聚集熒光淬滅效應(yīng)，這種效應(yīng)使傳統(tǒng)有機熒光材料以高濃度溶液和固體形式的應(yīng)用受到制約。另一方面，在傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)基團，導致多數(shù)有機熒光試劑具有生物毒性。因而，開發(fā)新的環(huán)保型固態(tài)或聚集態(tài)發(fā)光材料，對于進一步擴展有機熒光材料的應(yīng)用領(lǐng)域，具有十分重要的意義。

目前市售轉(zhuǎn)光農(nóng)膜均采用稀土熒光試劑，其昂貴的價格和材料的稀缺性將限制轉(zhuǎn)光農(nóng)膜的市場推廣。而有機熒光染料雖然種類繁多，但是，將其應(yīng)用于轉(zhuǎn)光膜領(lǐng)域時，其具有的聚集誘導熒光淬滅效應(yīng)會導致固體形式的工業(yè)加工難以實現(xiàn)，且容易出現(xiàn)染料遷移現(xiàn)象。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，采用同種原料僅能制備出具有單色熒光的熒光劑，會給實際應(yīng)用帶來更復(fù)雜的問題如熒光劑復(fù)配、相容性等，或者更繁瑣的工藝流程，不利于其推廣。

近年來的研究發(fā)現(xiàn)，通過特定的水熱、交聯(lián)固定、組裝、縮聚、碳化、酸化處理等手段，可以將只含有C＝O、C＝N、C＝S、C＝C雙鍵或C-O、C-N單鍵等結(jié)構(gòu)的無熒光、無共軛結(jié)構(gòu)的聚合物，轉(zhuǎn)化為具有非共軛熒光聚合物產(chǎn)物，這些非共軛熒光聚合物具有無生物毒性、低成本、制備方案簡單等優(yōu)點，相關(guān)的機理分析認為，非共軛聚合物中的熒光團為含以上所述雙鍵和單鍵的結(jié)構(gòu)在制備過程中形成的聚集體。

但是，到目前為止，非共軛熒光聚合物的制備仍存在產(chǎn)物產(chǎn)量低、熒光較弱等缺點，因此，開發(fā)新型高強度非共軛聚合物熒光劑將具有重要的市場價值和經(jīng)濟意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中有機熒光試劑的生物毒性、價格昂貴、顏色單一等問題以及工業(yè)應(yīng)用困難，以及非共軛聚合物熒光劑產(chǎn)率低、熒光弱等問題，本發(fā)明提出一種熒光聚合物組合物、熒光粉和轉(zhuǎn)光樹脂及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提出的熒光聚合物組合物、熒光粉、轉(zhuǎn)光樹脂，其原材料和工藝中的試劑價格低廉，生產(chǎn)工藝成熟，生物毒性和環(huán)境污染性低。該本發(fā)明的熒光聚合物制備方法簡單易行，水溶性良好，熒光性能不受溶液濃度及固體形態(tài)的制約，可單獨制備或與各種載體復(fù)配制備熒光粉、轉(zhuǎn)光樹脂等，應(yīng)用形式多樣，極易進行工業(yè)化推廣，因而具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明目的之一是提供一種熒光組合物。