含有量子点的聚合物复合材料制造技术

一种聚合物复合材料，其包含量子点；所述聚合物复合材料包含：(a)量子点；(b)具有至少一个易于聚合的乙烯基、300至20,000的分子量和至少一条至少五个碳原子的连续无环烃基链的第一化合物的聚合单元；和(c)具有至少一个易于聚合的乙烯基并且分子量为100至750的第二化合物的聚合单元；其中易于聚合的乙烯基是(甲基)丙烯酸酯基的一部分或直接连接到芳香族环上，并且所述第一化合物的所述分子量减去所述第二化合物的所述分子量为至少100。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有量子点的聚合物复合材料
本专利技术涉及含有量子点的聚合物复合材料。
技术介绍
半导体量子点(quantumdots，QD)提供与块状材料显著不同的光学吸收和发射(光致发光PL(photoluminescence)或电致发光EL(electroluminescence))行为。随着粒度减小，有效能带隙(energybandgap，Eg)或可用能级(energylevels)增加并且产生蓝移PL光谱。通过相同材料内的粒度依赖性量子限制效应的这种光谱可调协性是超越常规块状半导体的关键优势。由于其独特的光学性质，QD在许多显示和照明应用中已经引起极大兴趣。多数QD具有较大带隙材料的无机壳以将电子和空穴对限制在核心区域内并且防止任何表面电荷态。然后外壳通过有机配体封端以减少壳的陷阱态，其会导致量子产率(quantumyield，QY)降低。有机配体有助于将QD分散在有机/含水溶剂中。围绕QD的典型有机配体具有相对较长的烷基链，其在非极性溶剂或单体中提供高溶解度。不幸的是，QD在光吸收/转换过程中非常容易受到光氧化的影响。此外，当配体不相容时，湿气可以具有类似的影响。QD通常被封装在聚合物基质中以保护其免受水和氧气的不利影响。例如，JP2015217359公开了通过(甲基)丙烯酰氧基和/或环氧基团使硅氧烷化合物部分改性用于形成含有量子点的膜。然而，这一参考文献并没有公开本文中所描述的组合物。
技术实现思路
本专利技术提供一种包含量子点的聚合物复合材料；所述聚合物复合材料包含：(a)量子点；(b)包含至少一个易于聚合的乙烯基、300至20,000的分子量和至少一条至少五个碳原子的连续无环烃基链的第一化合物的聚合单元；和(c)包含至少一个易于聚合的乙烯基并且分子量为100至750的第二化合物的聚合单元；其中易于聚合的乙烯基是(甲基)丙烯酸酯基的一部分或直接连接到芳香族环上，并且第一化合物的分子量减去第二化合物的分子量为至少100。具体实施方式除非另有规定，否则百分数是重量百分数(重量％)并且温度以℃为单位。除非另有规定，否则操作在室温(20-25℃)下进行。沸点在大气压(约101kPa)下测量。术语“(甲基)丙烯酸酯”意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。量子点是本领域中是众所周知的，参见例如US2012/0113672。分子量以道尔顿(Dalton)为单位测量并且是单体化合物的原子量和混合物(例如，低聚物或聚合物化合物)的重均分子量(weight-averagemolecularweight，Mw)的总和。优选地，第一化合物的分子量为至少400，优选地至少500，优选地至少600，优选地至少700，优选地至少800，优选地至少1,000；优选地不超过15,000，优选地不超过10,000，优选地不超过8,000，优选地不超过6,000，优选地不超过5,000，优选地不超过3,000，优选地不超过2,000。优选地，第二化合物的分子量为至少150，优选地至少200，优选地至少250；优选地不超过650，优选地不超过500，优选地不超过400，优选地不超过350。优选地，第一化合物的分子量减去第二化合物的分子量为至少300，优选地至少500，优选地至少700，优选地至少900，优选地至少1,100；优选地不大于19,900，优选地不大于15,000，优选地不大于10,000，优选地不大于5,000。当复合材料包含多于一种第一化合物和/或多于一种第二化合物时，对分子量差值的先前限制适用于第一化合物和第二化合物的最普遍组合，第二化合物的总量为复合材料的总重量的至少50％，优选地至少75％。当可聚合乙烯基连接到芳香族环(例如，苯、萘或吡啶环)上时，优选地芳香族环具有3至20个碳原子，优选地5至15个。优选地，芳香族环不含杂原子并且具有6至15个碳原子，优选地6至12个碳原子。优选地，第一化合物具有1至4个易于聚合的乙烯基，优选地不超过3个，优选地不超过2个，优选地1个。当第一化合物是低聚物时，乙烯基的数量是分布的数均。优选地，第二化合物具有1至6个易于聚合的乙烯基，优选地不超过4个，优选地不超过3个；优选地至少2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；又称作(甲基)丙烯酰氧基)。优选地，第二化合物具有(甲基)丙烯酸酯基或第二化合物是二乙烯基苯。第一化合物具有至少一条至少五个碳原子的连续无环烃基链，即具有至少五个亚甲基、烯碳或其组合，并且没有杂原子的直链或支链(优选地直链)。优选地，链具有至少6个碳原子，优选地至少7个，优选地至少8个；优选地不超过15个，优选地不超过14个，优选地不超过13个。优选地，链仅含有亚甲基。优选地，第二化合物是环状化合物，即具有至少一个脂肪族环或芳香族环的化合物，优选地脂肪族环。优选地，第一化合物仅具有碳、氢、氧和氮原子；优选地仅具有碳、氢和氧。优选地，第二化合物仅具有碳、氢、氧和氮原子；优选地仅具有碳、氢和氧。优选地，第一化合物是脂肪族化合物。优选地，聚合物复合材料进一步包含具有一个(甲基)丙烯酸酯基并且分子量为100至270；优选地至少140，优选地至少160；优选地不大于250，优选地不大于230的第三化合物的聚合单元。优选地，第三化合物是脂肪族化合物。优选地，聚合物复合材料包含0.5至40重量％的第一化合物的聚合单元、55至95重量％的第二化合物的聚合单元和0.1至5重量％的量子点。优选地，聚合物复合材料包含0.5至10重量％的第一化合物的聚合单元、65至92重量％的第二化合物的聚合单元、5至20重量％的第三化合物和0.1至5重量％的量子点。。特别地优选第一化合物包括聚(12-羟基硬脂酸)与甲基丙烯酸缩水甘油酯加合、甲基丙烯酸缩水甘油酯与C12-C24脂肪族羧酸的加合物、C12-C24脂肪族羟基羧酸的马来酸酯或琥珀酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯与C12-C24脂肪族二醇的加合物和聚乙二醇二-(甲基)丙烯酸酯或双(甲基丙烯酸缩水甘油酯)加合物。特别地优选第二化合物包括三环[5.2.1.02,6]癸烷二甲醇二丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-双(丙烯酰氧基)癸烷并且特别地优选第三化合物包括丙烯酸异冰片酯、丙烯酸3,5,5-三甲基己酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十三烷酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸L-薄荷酯、三环[5.2.1.02,6]丙烯酸癸基甲酯、甲基丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯和甲基丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯。在本专利技术的一个优选实施例中，聚合物复合材料是多层组件的一部分，多层组件还在聚合物复合材料的每一侧上包含外层。优选地，外层是氧气阻隔层，其还抑制湿气通过。优选地，外层包含聚合物复合材料，优选地包含聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚芳基醚酮、聚酰亚胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚苯乙烯或其组合的聚合物复合材料。优选地，外层进一步包含氧化物或氮化物，优选地氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氮化硅或其组合。优选地将氧化物或氮化物涂覆在面向QD层的聚合物复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物复合材料，其包含量子点；所述聚合物复合材料包含：(a)量子点；(b)具有至少一个易于聚合的乙烯基、300至20,000的分子量和至少一条至少五个碳原子的连续无环烃基链的第一化合物的聚合单元；和(c)具有至少一个易于聚合的乙烯基并且分子量为100至750的第二化合物的聚合单元；其中易于聚合的乙烯基是(甲基)丙烯酸酯基的一部分或直接连接到芳香族环上，并且所述第一化合物的所述分子量减去所述第二化合物的所述分子量为至少100。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.02 US 62/3023151.一种聚合物复合材料，其包含量子点；所述聚合物复合材料包含：(a)量子点；(b)具有至少一个易于聚合的乙烯基、300至20,000的分子量和至少一条至少五个碳原子的连续无环烃基链的第一化合物的聚合单元；和(c)具有至少一个易于聚合的乙烯基并且分子量为100至750的第二化合物的聚合单元；其中易于聚合的乙烯基是(甲基)丙烯酸酯基的一部分或直接连接到芳香族环上，并且所述第一化合物的所述分子量减去所述第二化合物的所述分子量为至少100。2.根据权利要求1所述的聚合物膜，其中所述第一化合物具有1至3个易于聚合的乙烯基并且分子量为500至15,000。3.根据权利要求2所述的聚合物复合材料，其中所述第二化合物具有1至6个易于聚合的乙烯基并且分子量为200至750。4.根据权利要求3所述的聚合物复合材料，其中所述第一化合物的所述分子量减去所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·Y·黄，白志峰，陈亮，J·朱，胡英风，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