[發明專利]一種PEG接枝聚合物的發光水凝膠材料的制備方法

有效

• 申請號: 201910055885.8
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109777015B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 王瑤;張艷娜;唐建國;劉繼憲;黃林軍;王彥欣;王薇;趙之環
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C08L29/04
• 分類號: C08L29/04;C08L87/00;C08K5/00;C08J3/075;C08G83/00;C08G63/183;C08G63/83;C07F5/00;C09K11/06;C09K11/02
• 代理公司: 北京恒創益佳知識產權代理事務所(普通合伙) 11556
• 代理人: 付金豹

本發明公開了一種PEG接枝聚合物的發光水凝膠材料及其制備方法，以PEG接枝低分子量PET和聚乙烯醇(PVA)為凝膠基體的復合發光水凝膠。首先制備低分子量PET，然后接枝PEG，使得PET以單體的形式加入到水凝膠中。該方法不僅提高了水凝膠溶脹性而且提升了其機械性能。用鄰菲羅啉(phen)和2?噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)作為稀土配體，在調整不同的稀土離子配比能夠發出不同顏色的光。而且水凝膠中由于PEG的存在一定程度的改善了稀土發光的穩定性。

技術領域

本發明涉及水凝膠制備和稀土發光領域，特別是一種接枝聚合物的發光水凝膠材料及其制備方法。

背景技術

水凝膠是一類三維結構的高分子材料，水分子能夠與其三維網絡結構中的親水基團相結合而吸收大量的水分，因此其在水中的溶脹度很高，在工業、農業、材料和醫學等領域中具有誘人的前景。但由于水凝膠的機械性能和穩定性比較差，從而限制在很多領域的應用。因此，提高水凝膠的機械性能成為學者的研究熱點之一。

稀土離子的獨特電子層結構使得稀土絡合物具有發光強度高、顏色純正、熒光效率高和譜線豐富等優點，而且發光顏色只取決于離子本身，外界環境影響很小。近年來，PVA水凝膠因其低毒性、良好的生物相容性以及低成本等優點被廣泛的關注和應用，稀土高分子發光材料相比于稀土小分子發光材料具有原料豐富、穩定性好、質量輕、成本低成型加工容易等優點，因此稀土小分子發光高分子材料是近年來的研究熱點。稀土銪、鋱絡合物是一種兼具有機化合物的高發光量子效率和無機化合物良好穩定性的熒光材料，具有很好的應用前景。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足提供一種PEG接枝聚合物的發光水凝膠材料的制備方法。以PVA、PEG-LMPET為單體，把稀土發光絡合物加入其中，得到一種高強度、高性能、光穩定的高分子發光水凝膠。

本發明的技術方案如下：

一種PEG接枝聚合物的發光水凝膠材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，制備LMPET接枝聚乙二醇：

②LMPET的制備

將對苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)混合少量醋酸鋅加到容器內，DMT和EG的質量比在1:1—3:2之間；在190℃下反應2小時，機械攪拌；然后加入和醋酸鋅用量相同的縮聚催化劑Sb₂O₃和2-3滴熱穩定劑亞磷酸三苯酯，先反應半小時，當溫度上升到220℃后反應2小時，之后減壓蒸餾1小時，將混合液倒入蒸餾水中，待溫度降至室溫時抽濾，將所得產品真空干燥；

②PEG接枝LMPET

取LMPET溶于質量比為1∶1的苯酚與四氯化碳溶液，60℃反應，待反應完全溶解后升溫至100℃，反應過程中分2-4次加入少量交聯劑乙二醇；然后，向反應容器中加入縮聚催化劑Sb2O3和PEG400，升溫到100℃，繼續攪拌反應2-3小時；用質量比為1∶1的苯酚與四氯化碳混合溶液洗滌除去反應殘余的LMPET后,分別用丙酮和乙醇洗滌兩次，離心分離混合液以除去反應殘余的雜質，將制得的LMPET-PEG真空干燥；

步驟二，稀土絡合物的制備

配制前體溶液，0.01mol/L的氯化銪溶液和/或氯化鋱溶液、0.01mol/L的鄰菲羅啉(phen)和0.03mol/L的2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)、1mol/L的氨水溶液；分別量取等體積的氯化銪溶液和/或氯化鋱溶液和等體積的TTA于容器中，磁力攪拌30min，再加入等體積的phen，用氨水調節酸堿性，PH值在7-8左右，磁力攪拌至少2h；

步驟三，水凝膠制備