纳米晶体环氧树脂硫醇(甲基)丙烯酸酯复合材料和纳米晶体环氧树脂硫醇(甲基丙烯酸酯)复合物膜制造技术

本发明专利技术涉及一种纳米晶体复合物，其包含a)多个纳米晶体，所述纳米晶体包含核和至少一个配体，所述核包含金属或半导体化合物或其混合物，其中所述核由至少一个配体包围，b)聚合基质，其中所述聚合基质由官能度为2至10的(甲基)丙烯酸酯的自由基聚合及官能度为2至10的环氧树脂与官能度为2至10的多硫醇的热诱导反应形成，且其中所述纳米晶体嵌入所述聚合基质中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纳米晶体环氧树脂硫醇(甲基)丙烯酸酯复合材料和纳米晶体环氧树脂硫醇(甲基丙烯酸酯)复合物膜
本专利技术涉及在聚合基质中包含纳米晶体的纳米晶体复合物。本专利技术的复合物为纳米晶体提供热和光热稳定性。
技术介绍
半导体纳米晶体可用作光降频变频器(lightdown-converter)，即，将波长较短的光转化成波长较长的光。纳米晶体(NC)复合物在广泛范围的应用中使用，包括显示器、照明、安全油墨、生物标签及太阳能集中器。在所有情形下，NC复合物暴露于一定光通量及温度下。NC复合物在空气及水分的存在下暴露于光子及温度引起复合物的光学性能的下降。NC复合物用于光降频转换应用中。现有技术NC复合物因暴露于温度及光子而随时间劣化。为改进NC的稳定性，复合物需要针对氧气及水分的额外保护，例如利用高性能阻隔膜或玻璃封装保护。为避免空气及水分在经封装的NC复合物中存在，必须在惰性气氛下进行制造。NC在溶液中合成并可进一步嵌入聚合物基质中，所述聚合物基质起载体和第一保护层的作用。将NC溶液与聚合物溶液或交联配制物物理混合是现有技术中用于获得NC-聚合物复合材料的常用方法。用于降频转换中的NC复合物的最常见基质基于丙烯酸酯或环氧树脂。利用UV辐照和/或升高的温度所引起的快速固化速度使其易于处理用于大规模膜制造。嵌入基于丙烯酸酯或环氧树脂的基质中的NC往往在操作条件下劣化。因此，需要额外阻隔膜以防止氧气及水分在粘合剂内部渗透，这增加最终产物的成本及厚度。为克服与NC的热和光子劣化相关的问题，已使用并报导两种方法。在第一种方法中，将含有环氧-胺树脂的NC置于阻隔层之间。然而，该方法提供较厚产物且生产较昂贵。尽管使用阻隔层，但氧气及水分仍渗透产物未经保护的边缘并导致这些区域中的劣化。这意味着使用目前可用的阻隔膜，光热和热可靠性并不总是充分。另外，现有阻隔膜在QD膜的切割边缘处不提供充分的阻隔保护，这导致边缘进入(ingress)。这样的非活性(inactive)边缘的宽度随老化时间而增大。在第二种方法中，将NC嵌入丙烯酸可聚合配制物中并随后在玻璃管内部进一步封装NC复合物。所述方法需要在无氧气和/或水分的环境下的复杂生产线。此外，这样的脆性产物需要调整产物架构及制造方法。在另一方法中，使用硫醇作为量子点(QD)复合物的粘合基质的一部分。已发现硫醇有益于其热稳定性，扩展了具有良好QD分散的基质化学品的范围。然而，与现有技术聚合物基质组合不能完全防止由光子引起的劣化。因此，仍然需要包含阻隔层的纳米晶体复合物，其为纳米晶体提供改进的热和光热稳定性。
技术实现思路
本专利技术涉及纳米晶体复合物，其包含a)多个纳米晶体，所述纳米晶体包含核和至少一个配体，所述核包含金属或半导体化合物或其混合物，其中所述核由至少一个配体包围，b)聚合基质，其中所述聚合基质由官能度为2至10的(甲基)丙烯酸酯的自由基聚合及官能度为2至10的环氧树脂与官能度为2至10的多硫醇的热诱导反应形成，其中所述纳米晶体嵌入所述聚合基质中。本专利技术还涉及固化的本专利技术的纳米晶体复合物。本专利技术涵盖包含本专利技术的纳米晶体复合物的膜，其中所述膜包含第一阻隔膜和第二阻隔膜，其中所述纳米晶体复合物在第一阻隔膜与第二阻隔膜之间。本专利技术还涵盖包含本专利技术的纳米晶体复合物的产品，其中所述产品选自：显示装置、发光装置、光伏电池、光电探测器、能量转换装置、激光器、传感器、热电装置、安全油墨、照明装置及在催化或生物医学应用中。本专利技术还涉及本专利技术的纳米晶体复合物作为光致发光源或电致发光源的用途。具体实施方式在以下段落中更详细地阐述本专利技术。除非明确指示相反的情形，这样阐述的每一方面可与任何其他方面组合。具体而言，指示为优选或有利的任一特征可与指示为优选或有利的任何其他特征组合。在本专利技术的上下文中，除非上下文另外指示，否则所用术语应根据以下定义来理解。除非上下文另外明确指示，否则本文所用单数形式“一”、“一个”及“所述”包括单数和复数指示物。本文所用的术语“包含(comprising、comprises及comprisedof)”与“包括(including、includes)”或“含有(containing、contains)”同义，并且是包容性的或开放性的且不排除额外的未列举的成员、要素或方法步骤。所提到的数值端点包括在各范围内所包含的所有数字和分数以及所列举的端点。当以范围、优选范围或优选上限值及优选下限值的形式表示量、浓度或其他值或参数时，应理解为具体公开将任一上限或优选值与任一下限或优选值组合所得的任何范围，而不考虑所得范围是否在上下文中明确提及。本说明书中所引用的所有参考文献都以引用方式全部并入本文中。除非另外定义，否则本专利技术中所用的所有术语，包括技术及科学术语，都具有本专利技术所属
普通技术人员通常所理解的意义。通过进一步指导，包括术语定义以更好地理解本专利技术的教导。本文所用的术语“(甲基)”及随后另一术语例如丙烯酸酯，是指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯二者。例如，术语“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。本专利技术提出一类聚合物基质，其自身起保护NC的作用。本专利技术提供纳米晶体复合物，其包含a)多个纳米晶体，所述纳米晶体包含核和至少一个配体，所述核包含金属或半导体化合物或其混合物，其中所述核由至少一个配体包围，b)聚合基质，其中所述聚合基质是由官能度为2至10的(甲基)丙烯酸酯的自由基聚合及官能度为2至10的环氧树脂与官能度为2至10的多硫醇的热诱导反应形成，其中所述纳米晶体嵌入所述聚合基质中。本专利技术的纳米晶体复合物为纳米晶体提供增加的光热及热稳定性。另外，本专利技术的纳米晶体复合物提供较小边缘进入且易于处理。本专利技术的所有特征将详细论述。本专利技术的NC复合物包含多个包含核的NC，所述核包含金属或半导体化合物或其混合物。本专利技术的NC的核具有包括单独核或核及一个或多个包围核的壳的结构。每个壳可具有包含一层或多层的结构，意指每个壳可具有单层或多层结构。每个层可具有单一组合物或合金或浓度梯度。在一个实施方案中，本专利技术的NC的核具有包含核和至少一个单层或多层壳的结构。然而，在另一实施方案中，本专利技术的纳米晶体的核具有包含核和至少两个单层和/或多层壳的结构。优选地，本专利技术的NC的核的尺寸小于100nm，更优选小于50nm，更优选小于10nm，但所述核优选大于1nm。粒径使用透射电子显微镜(TEM)测量。纳米晶体的形状可选自广泛范围的几何结构。优选地，本专利技术的NC的核的形状是球形、矩形、杆形、四足形(tetrapod)、三足形(tripod)或三角形。NC的核由金属或半导体化合物或其混合物构成。此外，金属或半导体化合物是一种或多种元素的组合，所述元素选自周期表的一个或多个不同族的组合。优选地，金属或半导体化合物是以下的组合：一种或多种选自IV族的元素；一种或多种选自II族和VI族的元素；一种或多种选自III族和V族的元素；一种或多种选自IV族和VI族的元素；一种或多种选自I族和III族和VI族或其组合的元素。更优选地，所述金属或半导体化合物选自：Si、Ge、SiC、SiGe、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgS、MgSe、GaN、GaP、GaSb、AlN、AlP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纳米晶体复合物，其包含：a)多个纳米晶体，所述纳米晶体包含核和至少一个配体，所述核包含金属或半导体化合物或其混合物，其中所述核由至少一个配体包围，b)聚合基质，其中所述聚合基质由官能度为2至10的(甲基)丙烯酸酯的自由基聚合及官能度为2至10的环氧树脂与官能度为2至10的多硫醇的热诱导反应形成，且其中所述纳米晶体嵌入所述聚合基质中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.16 US 62/295,5681.纳米晶体复合物，其包含：a)多个纳米晶体，所述纳米晶体包含核和至少一个配体，所述核包含金属或半导体化合物或其混合物，其中所述核由至少一个配体包围，b)聚合基质，其中所述聚合基质由官能度为2至10的(甲基)丙烯酸酯的自由基聚合及官能度为2至10的环氧树脂与官能度为2至10的多硫醇的热诱导反应形成，且其中所述纳米晶体嵌入所述聚合基质中。2.根据权利要求1所述的纳米晶体复合物，其中包含金属或半导体化合物或其混合物的所述核由选自周期表的一个或多个不同族的组合的元素构成，优选地所述金属或半导体化合物是以下的组合：一种或多种选自IV族的元素；一种或多种选自II族和VI族的元素；一种或多种选自III族和V族的元素；一种或多种选自IV族和VI族的元素；一种或多种选自I族和III族和VI族或其组合的元素，更优选地所述金属或半导体化合物选自：Si、Ge、SiC及SiGe、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgS、MgSe、GaN、GaP、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb3、InN3、InP、InAs、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、CuInS2、CuInSe2、CuGaS2、CuGaSe2、AgInS2、AgInSe2、AgGaS2及AgGaSe2，甚至更优选地所述金属或半导体化合物选自CdSe、InP及其混合物。3.根据权利要求1或2所述的纳米晶体复合物，其中所述核包含核和至少一个单层或多层壳，或者其中所述核包含核和至少两个单层和/或多层壳。4.根据权利要求1-3中任一项所述的纳米晶体复合物，其中所述(甲基)丙烯酸酯的官能度为2至6，优选地是2至4。5.根据权利要求1-4中任一项所述的纳米晶体复合物，其中所述(甲基)丙烯酸酯选自：其中o是2-10，优选地o是4-6，R1和R2相同或不同且独立地选自H、-CH3、-C2H5，优选地R1和R2相同或不同且独立地选自H、-CH3；其中p是0-10，q是0-10，R3、R4、R5和R6相同或不同且独立地选自H、-CH3、-C2H5，优选地R3、R4、R5和R6相同或不同且独立地选自H、-CH3；其中e是0-10，q是0-10，R7选自H、-CH3、-C2H5，优选地R7选自H、-CH3；R8选自其中f是0-10，q是0-10，R9选自H、-CH3、-C2H5，优选地R9选自H、-CH3；R10选自其中r是0-10，s是0-10，t是0-10，R11、R12和R13相同或不同且独立地选自H、-CH3、-C2H5，优选地R11、R12和R13相同或不同且独立地选自H、-CH3；其中，R14、R15和R16相同或不同且独立地选自H、-CH3、-C2H5，优选地R14、R15和R16相同或不同且独立地选自H、-CH3；其中，R17和R18相同或不同且独立地选自H、-CH3、-C2H5，优选地R17和R18相同或不同且独立地选自H、-CH3；其中v是0-10，q是0-10，R19选自H、-CH3、-C2H5，优选地R19选自H、-CH3；R20选自其中d是0-10，q是0-10，R21选自H、-CH3、-C2H5，优选地R21选自H、-CH3；R22选自及它们的混合物，优选地所述(甲基)丙烯酸酯选自：具有三个乙氧基的乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、具有两个乙氧基的乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、具有三个乙氧基的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，及其混合物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的纳米晶体复合物，其中所述多硫醇的官能度为2至6，更优...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹荔蓉，
申请(专利权)人：汉高知识产权控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE