含有量子点的可固化树脂系统技术方案

一种包括量子点的聚合物复合材料。所述聚合物复合材料包括：(a)量子点；(b)第一聚合物，其具有1000到100,000的分子量和12(J/cm

Curable Resin System with Quantum Dots

A polymer composite material including quantum dots. The polymer composite comprises: (a) quantum dots; (b) a first polymer having a molecular weight of 1000 to 100,000 and a molecular weight of 12 (J/cm).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有量子点的可固化树脂系统
本专利技术涉及一种含有量子点的可固化树脂系统。
技术介绍
半导体量子点(QD)提供显著不同于块体材料的光学吸收和发射(光致发光PL或电致发光EL)特性。随着粒度减小，有效能带隙(Eg)或可用能级增加，并且产生蓝移的PL光谱。相同材料内通过粒度依赖性量子限制效应实现的此光谱可调谐性是优于常规块体半导体的关键优势。由于其独特的光学性质，QD在多种显示和照明应用中受到极大关注。大多数QD具有无机壳体，其具有较大带隙材料以将电子和空穴对限制于核心区域内并且防止任何表面电荷态。外部壳体随后由有机配位体覆盖以减少壳体的陷阱态，所述陷阱态可能会导致量子产率(QY)降低。有机配位体帮助QD分散于有机/水性溶剂中。包围QD的典型有机配位体具有相对长的烷基链，其提供非极性溶剂或单体中的高溶解度。不幸地，QD在光吸收/转换过程期间极易受光氧化影响。此外，当配位体与溶剂或单体不相容时，湿气可能具有类似影响。QD通常被包封在聚合物基质中以保护它们免受水和氧气的不利影响。举例来说，US2015/0072092公开了经(甲基)丙烯酰氧基和/或环氧基部分改性的硅氧烷化合物，其用于形成含有量子点的膜。然而，此参考文献未公开本文所描述的组合物。
技术实现思路
本专利技术提供一种包括量子点的聚合物复合材料；所述聚合物复合材料包括：(a)量子点；(b)第一聚合物，其具有1000g/mol到100,000g/mol的分子量和12(J/cm3)1/2到17(J/cm3)1/2的溶解度参数；(c)第二聚合物，其包括包含至少一个易于聚合的乙烯基并且具有72到500的分子量的第一化合物的聚合单元，其中所述第二聚合物具有16.5(J/cm3)1/2到20(J/cm3)1/2的溶解度参数；以及(d)第三聚合物，其包括包含至少两个易于聚合的乙烯基并且具有72到2000的分子量的第二化合物的聚合单元；其中所述第一聚合物包封所述量子点；其中易于聚合的乙烯基是(甲基)丙烯酸酯基的部分或直接连接到芳香环上。本专利技术进一步提供了一种用于生产所述聚合物复合材料的方法。所述方法包括以下步骤：(a)从包括量子点、具有1000g/mol到100,000g/mol的分子量和12(J/cm3)1/2到17(J/cm3)1/2的溶解度参数的第一聚合物以及溶剂的混合物中沉淀包封量子点；(b)将来自步骤(a)的溶液和包封量子点与包括至少一个易于聚合的乙烯基并且具有72到500的分子量和16.5(J/cm3)1/2到20(J/cm3)1/2的溶解度参数的第一化合物的聚合单元的第二聚合物一起喷雾干燥以产生包封量子点粉末；以及(c)将所述包封量子点粉末分散在包括至少两个易于聚合的乙烯基并且具有72到2000的分子量的第二化合物中，并且固化以形成聚合物复合材料；其中易于聚合的乙烯基是(甲基)丙烯酸酯基的部分或直接连接到芳香环上。具体实施方式除非另外规定，否则百分比是重量百分比(wt％)并且温度以℃为单位。除非另外规定，否则在室温(20℃到25℃)下进行操作。在大气压(约101kPa)下测量沸点。术语“(甲基)丙烯酸酯”意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。量子点在本领域中是众所周知的，参看例如US2012/0113672。分子量以道尔顿为单位测量，并且是单体化合物的原子量和混合物(例如低聚化合物或聚合化合物)的重均分子量(Mw)的总和。根据Fedors，《聚合物工程和科学(Polym.Eng.andSci.)》，14(1974)，147中所描述的技术计算溶解度参数。对于单体或聚合物的混合物，溶解度参数分别定义为不同单体或聚合组分的溶解度参数的加权平均值(按重量计)。例如在《聚合物手册(PolymerHandbook)》，第2版，BrandrupJ.和EHImmergut编，Wiley-Interscience，JohnWiley&Sons，纽约(1975)中可广泛获得聚合材料的溶解度参数的值。优选地，第一聚合物具有0.1mgKOH/g到500mgKOH/g的酸值；优选至少0.5mgKOH/g，优选至少1mgKOH/g；优选不大于400mgKOH/g，优选不大于350mgKOH/g。优选地，第一聚合物具有至少1,000g/mol的分子量，优选至少1,500g/mol，优选至少2,000g/mol，优选至少2,500g/mol；优选不超过100,000g/mol，优选不超过80,000g/mol，优选不超过60,000g/mol。优选地，第一聚合物具有至少14(J/cm3)1/2的溶解度参数；优选至少15(J/cm3)1/2；优选不大于16.5(J/cm3)1/2，优选不大于16(J/cm3)1/2。优选地，第二聚合物的溶解度参数减第一聚合物的溶解度参数为至少0.5(J/cm3)1/2；优选至少0.75(J/cm3)1/2，优选至少1(J/cm3)1/2。优选地，第一化合物具有至少100的分子量，优选至少120，优选至少140；优选不超过400，优选不超过350。优选地，第二化合物具有至少150的分子量，优选至少200；优选不超过700，优选不超过600，优选不超过550。第二聚合物可以包括除第一化合物以外的单体的聚合单元，但优选地第二聚合物包括至少60％的第一化合物的聚合单元，优选至少70％，优选至少80％。优选地，第二聚合物具有至少17(J/cm3)1/2的溶解度参数；优选不大于19.5(J/cm3)1/2，优选不大于19(J/cm3)1/2。在一个优选实施例中，第二聚合物是共聚物；优选的共聚物包含例如甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯共聚物和乙烯-降冰片烯共聚物。优选地，第二聚合物具有至少60℃的玻璃化转变温度(Tg)。第三聚合物可以包括除第二化合物以外的单体的聚合单元，但优选地第三聚合物包括至少60％的第二化合物的聚合单元，优选至少70％，优选至少80％。当可聚合乙烯基与芳香环(例如，苯、萘或吡啶环)连接时，优选芳香环具有三到二十个碳原子，优选五到十五个碳原子。优选地，芳香环不含杂原子并且具有六到十五个碳原子，优选六到十二个碳原子。优选地，第三聚合物具有20(J/cm3)1/2到28(J/cm3)1/2的溶解度参数；优选至少20.5(J/cm3)1/2，优选至少21(J/cm3)1/2；优选不大于26(J/cm3)1/2，优选不大于24(J/cm3)1/2。优选地，第三聚合物的溶解度参数减第二聚合物的溶解度参数为至少0.5(J/cm3)1/2；优选至少1(J/cm3)1/2，优选至少1.5(J/cm3)1/2。优选地，第一化合物具有一个或两个易于聚合的乙烯基，优选一个。当第一化合物是低聚物时，乙烯基的数量是分布的数量平均。优选地，第二化合物具有二到六个易于聚合的乙烯基，优选不超过四个，优选不超过三个；优选两个。优选地，第一化合物中的可聚合乙烯基是(甲基)丙烯酸酯基(CH2＝C(R)C(O)O-，其中R是H或CH3；又称为(甲基)丙烯酰氧基。优选地，第二化合物具有(甲基)丙烯酸酯基团，或第二化合物是二乙烯基苯。优选地，第二化合物是环状化合物，亦即具有至少一个脂肪族环或芳香环的化合物。优选地，第一化合物不含除碳、氢、氧和氮原子以外的原子；优选不含除碳、氢和氧以外的原子(这不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括量子点的聚合物复合材料；所述聚合物复合材料包括：(a)量子点；(b)第一聚合物，其具有1000到100,000的分子量和12(J/cm3)1/2到17(J/cm3)1/2的溶解度参数；(c)第二聚合物，其包括包含至少一个易于聚合的乙烯基并且具有72到500的分子量的第一化合物的聚合单元，其中所述第二聚合物具有16.5(J/cm3)1/2到20(J/cm3)1/2的溶解度参数；以及(d)第三聚合物，其包括包含至少两个易于聚合的乙烯基并且具有72到2000的分子量的第二化合物的聚合单元；其中所述第一聚合物包封所述量子点；其中易于聚合的乙烯基是(甲基)丙烯酸酯基的部分或直接连接到芳香环上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.12 US 62/3212771.一种包括量子点的聚合物复合材料；所述聚合物复合材料包括：(a)量子点；(b)第一聚合物，其具有1000到100,000的分子量和12(J/cm3)1/2到17(J/cm3)1/2的溶解度参数；(c)第二聚合物，其包括包含至少一个易于聚合的乙烯基并且具有72到500的分子量的第一化合物的聚合单元，其中所述第二聚合物具有16.5(J/cm3)1/2到20(J/cm3)1/2的溶解度参数；以及(d)第三聚合物，其包括包含至少两个易于聚合的乙烯基并且具有72到2000的分子量的第二化合物的聚合单元；其中所述第一聚合物包封所述量子点；其中易于聚合的乙烯基是(甲基)丙烯酸酯基的部分或直接连接到芳香环上。2.根据权利要求1所述的聚合物复合材料，其中所述第二聚合物的溶解度参数减所述第一聚合物的溶解度参数为至少0.5(J/cm3)1/2。3.根据权利要求2所述的聚合物复合材料，其中所述第一化合物具有一个或两个易于聚合的乙烯基和120到400的分子量。4.根据权利要求3所述的聚合物复合材料，其中所述第三聚合物具有20(J/cm3)1/2到28(J/cm3)1/2的溶解度参数。5.根据权利要求4所述的聚合物复合材料，其中所述第三聚合物的溶解度参数减所述第二聚合物的溶解度参数为至少1。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，J·朱，Y·赖，柏志峰，J·晔·黄，J·C·泰勒，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯电子材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US