一种有机光电材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有机光电材料及其制备方法，属于有机光电材料技术领域。该材料由如下重量份原料制备成：聚氨酯丙烯酸酯54‑65份、表面接枝改性的导电炭黑13.5‑16份、纳米氧化铝6.5‑6.8份、稀土正磷酸盐9‑10.8份、偶联剂5.5‑6.5份、稳定剂1.5‑2.2份、相容剂1.4‑1.8份，其中，所述表面接枝改性的导电炭黑是采用甲基丙烯酸缩水甘油酯与4‑乙烯基吡啶共聚物进行表面接枝改性得到。本发明专利技术有机光电材料不仅具有热稳定性好、发光效率高、易加工成型的特点，还具有足够的抗菌、抗潮性能，在潮湿环境下能够正常使用，极大满足了市场需求。

An Organic Photoelectric Material and Its Preparation Method

The invention discloses an organic photoelectric material and a preparation method, belonging to the technical field of organic photoelectric material. The material is prepared from 54 65 polyurethane acrylate, 13.5 16 surface grafted conductive carbon black, 6.5 6.8 nano-alumina, 9 10.8 rare earth orthophosphate, 5.5 6.5 coupling agent, 1.5 2.2 stabilizer and 1.4 1.8 compatibilizer, of which the surface grafted conductive carbon black is glycidyl methacrylate. The surface of the copolymer was modified by grafting with 4 vinylpyridine. The organic photoelectric material of the invention not only has the characteristics of good thermal stability, high luminous efficiency, easy processing and forming, but also has sufficient anti-bacterial and anti-moisture properties, and can be used normally in humid environment, thus greatly meeting the market demand.

【技术实现步骤摘要】
一种有机光电材料及其制备方法
本专利技术属于光电材料
，尤其涉及一种有机光电材料及其制备方法。
技术介绍
有机光电材料是一类具有光电活性的有机材料，通常是富含碳原子、具有大π共轭体系的有机分子，包括小分子和聚合物两类。有机光电材料在有机发光二极管、晶片管、太阳能电池及存储器等领域有广泛的应用前景，因而成为目前科学界和产业界十分热门的科研课题之一。但由于器件寿命短、效率低等原因，使得产业化进程远远低于人们期望。此外，产业化进程中还有诸多问题没有解决，其中，稀土配合物具有优越的光、电、磁及催化性能，具体表现为发光强度大、单色性好、激发态寿命长等，但致命弱点在于光热稳定性差、难于加工成型，这就限制了对其功能的进一步研发。为解决上述技术问题，方少明、马松涛等人在《铕三元配合物-聚氨酯丙烯酸酯发光材料的合成与荧光性能研究》中披露，可将稀土配合物加载到适宜的高分子基质材料中，从而制备出具有特定性能的稀土高分子材料。但由于制备方法复杂、稀土配合物光热稳定性差、工艺难以规模化，使得产业化进程难以实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种有机光电材料及其制备方法，采用改性导电炭黑作填料，将其与加载有纳米氧化铝和稀土正磷酸盐的聚氨酯丙烯酸酯基料复合，制备出导电性能优异、热稳定性好的有机光电复合材料。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种有机光电材料，其特征在于：由如下重量份原料制备成：聚氨酯丙烯酸酯54-65份、表面接枝改性的导电炭黑13.5-16份、纳米氧化铝6.5-6.8份、稀土正磷酸盐9-10.8份、偶联剂5.5-6.5份、稳定剂1.5-2.2份、相容剂1.4-1.8份，其中，所述表面接枝改性的导电炭黑是采用甲基丙烯酸缩水甘油酯与4-乙烯基吡啶共聚物进行表面接枝改性得到。优选地，所述的有机光电材料，其特征在于：由如下重量份原料制备成：聚氨酯丙烯酸酯60份、表面接枝改性的导电炭黑15份、纳米氧化铝6.5份、稀土正磷酸盐10份、偶联剂6份、稳定剂1.8份、相容剂1.4份。优选地，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与4-乙烯基吡啶共聚物接枝密度为0.27链/μm2，且接枝聚合物中4-乙烯基吡啶的摩尔含量为42％。优选地，所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂。优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。优选地，所述稳定剂为光稳定剂783。优选地，所述稀土正磷酸盐是LaPO4或GdPO4。进一步优选地，所述LaPO4或GdPO4是Dy3+掺杂的正磷酸盐，化学表达式为GdPO4:Dy3+或LaPO4:Dy3+。上述有机光电材料的制备方法，包括如下工艺步骤：1)用双氧水处理导电炭黑，得到表面羟基化的导电炭黑，再将所述表面羟基化的导电炭黑与氨基硅烷偶联剂反应，得到氨基化导电炭黑；2)将步骤1)制备的氨基化导电炭黑与溴代异丁酰溴反应，利用氨基与酰溴的酰胺化反应，将ATRP引发剂接枝到导电炭黑；3)以N-正丙基-2-吡啶甲撑亚胺为配体，溴化亚铜为催化剂，在70℃条件下引发甲基丙稀酸缩水甘油酯与4-乙烯基吡啶在导电炭黑表面的ATRP无规聚合，制备出表面接枝有聚合物的导电炭黑；4)将步骤3)制备的表面接枝有聚合物的导电炭黑置于硼氢化钠乙醇溶液中，加入硝酸银并在室温下搅拌5小时，然后取出导电炭黑，并置于80℃的烘箱中干燥12小时，制得银纳米颗粒修饰的改性导电炭黑；5)将聚氨酯丙烯酸酯、纳米氧化铝、稀土正磷酸盐混合均匀，在90℃的真空搅拌机中搅拌20-30分钟；6)向步骤5)的混合物中加入银纳米颗粒修饰的改性导电炭黑、偶联剂、稳定剂及相容剂，在145℃的真空搅拌机中搅拌2-3小时，然后注入螺杆挤出机中，在60-70℃下挤出成型。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术采用稀土正磷酸盐作蓄光材料，其有很高的发光效率，且对灯的光效和光通维持率起主要作用，是比较理想的无汞荧光灯用真空紫外荧光粉基质，将其与聚氨酯丙烯酸酯复合，使其加载到聚氨酯丙烯酸酯基体材料中，不仅使聚氨酯丙烯酸酯具备发光和蓄光性能，又解决稀土正磷酸盐热稳定性差及温度猝灭的问题；加入纳米氧化铝不仅提高光效、流明和使用寿命，而且减少加工过程中产生的阻碍流动的静电荷，使稀土正磷酸盐在聚氨酯丙烯酸酯基体中分散更均匀，便于加工成型；同时，将表面接枝改性的导电炭黑作为填料加入到其中，不仅能够改善复合材料导电性能，使发光效率更高，发光强度更大，而且使复合材料具备足够的抗菌性能，提高产品的功能性特点；2)本专利技术有机光电材料不仅具有热稳定性好、发光效率高、易加工成型的特点，还具有足够的抗菌、抗潮性能，在潮湿环境下能够正常使用，极大满足了市场需求。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
作详细阐述，以便于同领域技术人员的理解。应当理解，以下所述实施例仅用于解释本专利技术，而不适用于限制本专利技术的保护范围。实施例1一种有机光电材料，由如下重量份原料制备成：聚氨酯丙烯酸酯60份、表面接枝改性的导电炭黑15份、纳米氧化铝6.5份、稀土正磷酸盐(LaPO4)10份、氨基硅烷偶联剂6份、光稳定剂7831.8份、马来酸酐接枝相容剂1.4份，其中，所述表面接枝改性的导电炭黑是采用甲基丙烯酸缩水甘油酯与4-乙烯基吡啶共聚物进行表面接枝改性得到，且甲基丙烯酸缩水甘油酯与4-乙烯基吡啶共聚物接枝密度为0.27链/μm2，接枝聚合物中4-乙烯基吡啶的摩尔含量为42％；按照上述配比备好原料，然后通过如下步骤制备成：1)用双氧水处理导电炭黑，得到表面羟基化的导电炭黑，再将所述表面羟基化的导电炭黑与氨基硅烷偶联剂反应，得到氨基化导电炭黑；2)将步骤1)制备的氨基化导电炭黑与溴代异丁酰溴反应，利用氨基与酰溴的酰胺化反应，将ATRP引发剂接枝到导电炭黑；3)以N-正丙基-2-吡啶甲撑亚胺为配体，溴化亚铜为催化剂，在70℃条件下引发甲基丙稀酸缩水甘油酯与4-乙烯基吡啶在导电炭黑表面的ATRP无规聚合，制备出表面接枝有聚合物的导电炭黑；4)将步骤3)制备的表面接枝有聚合物的导电炭黑置于硼氢化钠乙醇溶液中，加入硝酸银并在室温下搅拌5小时，然后取出导电炭黑，并置于80℃的烘箱中干燥12小时，制得银纳米颗粒修饰的改性导电炭黑；5)将聚氨酯丙烯酸酯、纳米氧化铝、稀土正磷酸盐混合均匀，在90℃的真空搅拌机中搅拌20-30分钟；6)向步骤5)的混合物中加入银纳米颗粒修饰的改性导电炭黑、偶联剂、稳定剂及相容剂，在145℃的真空搅拌机中搅拌2-3小时，然后注入螺杆挤出机中，在60-70℃下挤出成型。实施例2一种有机光电材料，由如下重量份原料制备成：聚氨酯丙烯酸酯54份、表面接枝改性的导电炭黑13.5份、纳米氧化铝6.5份、稀土正磷酸盐(GdPO4)9份、氨基硅烷偶联剂5.5份、光稳定剂7831.5份、马来酸酐接枝相容剂1.5份，其中，所述表面接枝改性的导电炭黑是采用甲基丙烯酸缩水甘油酯与4-乙烯基吡啶共聚物进行表面接枝改性得到，且甲基丙烯酸缩水甘油酯与4-乙烯基吡啶共聚物接枝密度为0.27链/μm2，接枝聚合物中4-乙烯基吡啶的摩尔含量为42％；按照上述配比备好原料，然后通过如下步骤制备成：1)用双氧水处理导电炭黑，得到表面羟基化的导电炭黑，再将所述表面羟基化的导电炭黑与氨基硅烷偶联剂反应，得到氨基化导电炭黑；2)将步骤1)制备的氨基化导电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机光电材料，其特征在于：由如下重量份原料制备成：聚氨酯丙烯酸酯54‑65份、表面接枝改性的导电炭黑13.5‑16份、纳米氧化铝6.5‑6.8份、稀土正磷酸盐9‑10.8份、偶联剂5.5‑6.5份、稳定剂1.5‑2.2份、相容剂1.4‑1.8份，其中，所述表面接枝改性的导电炭黑是采用甲基丙烯酸缩水甘油酯与4‑乙烯基吡啶共聚物进行表面接枝改性得到。

【技术特征摘要】
1.一种有机光电材料，其特征在于：由如下重量份原料制备成：聚氨酯丙烯酸酯54-65份、表面接枝改性的导电炭黑13.5-16份、纳米氧化铝6.5-6.8份、稀土正磷酸盐9-10.8份、偶联剂5.5-6.5份、稳定剂1.5-2.2份、相容剂1.4-1.8份，其中，所述表面接枝改性的导电炭黑是采用甲基丙烯酸缩水甘油酯与4-乙烯基吡啶共聚物进行表面接枝改性得到。2.如权利要求1所述的有机光电材料，其特征在于：由如下重量份原料制备成：聚氨酯丙烯酸酯60份、表面接枝改性的导电炭黑15份、纳米氧化铝6.5份、稀土正磷酸盐10份、偶联剂6份、稳定剂1.8份、相容剂1.4份。3.如权利要求1或2所述的有机光电材料，其特征在于：所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与4-乙烯基吡啶共聚物接枝密度为0.27链/μm2，且接枝聚合物中4-乙烯基吡啶的摩尔含量为42％。4.如权利要求1或2所述的有机光电材料，其特征在于：所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂。5.如权利要求1或2所述的有机光电材料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。6.如权利要求1或2所述的有机光电材料，其特征在于：所述稳定剂为光稳定剂783。7.如权利要求1或2所述的有机光电材料，其特征在于：所述稀土正磷酸盐是LaPO4或GdPO4。8.如权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩国才，张锂，李得科，
申请(专利权)人：兰州工业学院，
类型：发明
国别省市：甘肃,62