一种高分散性量子点注塑料米及其制备方法技术

本发明专利技术一种高分散性量子点注塑料米及其制备方法，通过该方法制得的注塑用料米，以高分子聚合物为基材，通过一定比例和浓度的量子点均匀分散复合，固化成型；均匀分散量子点的料米可用于注塑成各种形态的量子点光转换器件。所述高分散性量子点注塑塑料米包括高聚物基材以及均匀分散在所述高聚物基材中的量子点和分散剂。其制备方法包括以下步骤：步骤一：量子点的表面改性，将量子点进行耐高温处理；步骤二：复合配料，将表面改性后的量子点与分散剂充分混合后加入到高聚物单体中进行预聚合；步骤三：挤出成型，将预聚合后的物料挤压切割成含有高分散性量子点注塑料米。

A High Dispersion Quantum Dot Injection Plastic Rice and Its Preparation Method

The invention relates to a highly dispersive quantum dot injection plastics rice and its preparation method. The injection plastics rice prepared by the method takes polymer as the base material, and is uniformly dispersed and compounded through a certain proportion and concentration of quantum dots, and solidified. The uniformly dispersed quantum dot material rice can be used for injection moulding various forms of quantum dot optical converter parts. The highly dispersive quantum dot injection plastic rice comprises a polymer substrate and a quantum dot and a dispersant evenly dispersed in the polymer substrate. The preparation method includes the following steps: step 1: surface modification of quantum dots, high temperature resistance treatment of quantum dots; step 2: compound ingredients, the surface modified quantum dots and dispersants are fully mixed and added into polymer monomers for pre-polymerization; step 3: extrusion molding, the pre-polymerized materials are extruded and cut into plastic-filled rice containing highly dispersive quantum dots.

【技术实现步骤摘要】
一种高分散性量子点注塑料米及其制备方法
本专利技术涉及显示和照明领域，特别是一种高分散性量子点注塑料米及其制备方法。
技术介绍
如今，以LED作为光源的显示与照明设备已十分普及。传统白光LED采用的是蓝光LED外加黄色荧光粉的方式，其光谱分布上，蓝光部分相对比较纯正，而绿光和红光部分没有明显的峰值，在成像光谱上红色和绿色的饱和度不高。而使用量子点背光红绿蓝三色光峰值明显，经过成像后颜色的饱和度也较高。而且，量子点具有尺寸可调性。不同粒径的量子点对应不同发射波长的光。所以，基于量子点的器件作为背光源能有效提高显示设备的色域水平。同时，在照明设备的应用上可以更有效的拟合出所需的光谱。在健康照明和植物照明领域都有着广阔的应用前景。目前，在显示或照明设备，量子点和高聚物复合材料常被制成导光板、棒或膜等结构。作为一种蓝光激发拟合转化成白光的器件，产品形态受技术制约而并不灵活。对于一些特殊结构的导光器件，通过注塑能有效控制产品尺寸、提高成品率和生产效率，并进一步拓展其应用形态和领域。将量子点混合于符合光学要求的高聚物树脂，制成各种形态的光转换器件是目前常见的一种技术手段。然而，量子点和各种高聚物掺杂过程会遇到许多问题。比如，量子点与一些高聚物复合过程需要高温环境，容易荧光猝灭失活。另外，量子点与高聚物复合过程容易发生团聚，在基材中分散性较差，影响整体光学效果。原有量子点光学器件在生产过程中需要对量子点进行加工和调配，生产门槛过高，且原材料复杂，对存储环境要求高等。
技术实现思路
本专利技术一种高分散性量子点注塑料米及其制备方法，通过该方法制得的注塑用料米，以高分子聚合物为基材，通过一定比例和浓度的量子点均匀分散复合，固化成型；均匀分散量子点的料米可用于注塑成各种形态的量子点光转换器件。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种高分散性量子点注塑塑料米，其特征在于：包括高聚物基材以及均匀分散在所述高聚物基材中的量子点和分散剂。进一步的，所述量子点为由耐高温配体包覆的量子点。进一步的，所述耐高温配体由有机物和无机物复合而成。其中有机物为硬脂酸、棕榈酸、油酸、橄榄油、1-十八烯、1-十八胺、正己烷、环己烷、二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇、叔丁醇、甲苯、乙酸乙酯中的一种或几种；无机物为Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4、SiO2、TiO2中的一种或几种。进一步的，所述分散剂为硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、油酸基棕榈酸酰胺、石蜡中的一种或几种组成。进一步的，所述聚合物单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、二苯酯、双酚A、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、乙酸乙烯酯、硅胶中的一种或几种。进一步的，所述量子点由单种颜色或多种颜色量子点混合而成，所述量子点的发射波长在350-900nm之间。一种高分散性量子点注塑料米的制备方法，包括以下步骤：步骤一：量子点的表面改性，将量子点进行耐高温处理；步骤二：复合配料，将表面改性后的量子点与分散剂充分混合后加入到高聚物单体中进行预聚合；步骤三：挤出成型，将预聚合后的物料挤压切割成含有高分散性量子点注塑料米。进一步的，所述步骤一的具体方法包括：将量子点与耐高温配体混合，搅拌混合液后置于超声仪中使其充分分散；然后将混合后的液体转移至烧瓶中连续搅拌直至停止反应；最后转移混合液至表面皿挥发多余溶剂，烘烤至得到干燥粉末。进一步的，所述步骤二的具体方法包括：将干燥后得到的量子点粉末加入至分散剂中，机械搅拌混合均匀；反应釜中预先加入高聚物单体，将量子点和分散剂的混合物快速注入到反应釜中，搅拌并加热进行预聚合。进一步的，所述步骤三的具体方法包括：将预聚合完毕后的物料转移至进料槽并进行挤料，将挤出的物料冷却固化后切粒，形成料米。进一步的，所述的量子点和分散剂的质量比例在1:10～1:100之间；量子点和聚合物单体的质量比例在1:100～1:100000之间。由上述对本专利技术的描述可知，和现有技术相比，本专利技术具有如下优点：一、本专利技术改变了原有的制备量子点光学器件的方法，将量子点制备在注塑料米中，在制备量子点光学器件时只需选用适合的注塑料米直接加工成型即可，省略了原有光学器件生产中的量子点调配、高聚物与量子点聚合等繁琐的步骤，降低了量子点光学器件的生产门槛；同时量子点预先均匀分散在料米中，确保了制得的光学器件中量子点分散均匀，进而提高了制得的光学器件的良品率。二、本专利技术产出的注塑料米稳定性好，便于储存，相对于原有的将量子点、高聚物、分散剂等分别存储，大大降低了生产过程中的原材料储存要求和难度。三、本专利技术将量子点均匀、稳定分散在符合光学要求的高聚物基材中，做为注塑的前驱体材料，能够推进量子点在背光显示和照明器件更广泛的应用。四、本专利技术中，由该注塑料米制作的光学器件可直接在蓝灯激发下拟合出所需要的光谱，减少了荧光分调配、固化等生产步骤，简化了生产步骤，降低了工艺要求。五、本专利技术中改性量子点在高温环境中表现稳定，不出现结构和光化学性质变化，相比于传统量子点具有更高的热稳定性。六、本专利技术中分散剂的使用，使得量子点与高聚物复合制得的注塑料米中量子点具有很好分散性，可以有效避免量子点与高聚物材料掺杂过程发生团聚的现象，在满足光学性能指标基础上提高光转换效率。七、本专利技术中的注塑料米作为注塑用原料，可塑性强，可应用于各种形态的量子点光转换器件。八、本专利技术所述量子点注塑料米可根据调控量子点在料米中的浓度和比例，在蓝灯激发下有效拟合出所需求的光谱，不仅能显著提高显示器件的色域水平还能制备符合健康照明和植物照明的设备需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术注塑料米结构示意图；图2为本专利技术注塑料米制成工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1，一种高分散性量子点注塑塑料米，其特征在于：包括高聚物基材1以及均匀分散在所述高聚物基材中的量子点2和分散剂3。所述量子点2为由耐高温配体包覆的量子点2。所述耐高温配体由有机物和无机物复合而成。其中有机物为硬脂酸、棕榈酸、油酸、橄榄油、1-十八烯、1-十八胺、正己烷、环己烷、二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇、叔丁醇、甲苯、乙酸乙酯中的一种或几种；无机物为Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4、SiO2、TiO2中的一种或几种。所述分散剂3为硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、油酸基棕榈酸酰胺、石蜡中的一种或几种组成。所述聚合物单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、二苯酯、双酚A、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、乙酸乙烯酯、硅胶中的一种或几种。所述量子点2由单种颜色或多种颜色量子点2混合而成，所述量子点2的发射波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分散性量子点注塑塑料米，其特征在于：包括高聚物基材以及均匀分散在所述高聚物基材中的量子点和分散剂。

【技术特征摘要】
1.一种高分散性量子点注塑塑料米，其特征在于：包括高聚物基材以及均匀分散在所述高聚物基材中的量子点和分散剂。2.如权利要求1所述的一种高分散性量子点注塑塑料米，其特征在于：所述量子点为由耐高温配体包覆的量子点。3.如权利要求2所述的一种高分散性量子点注塑塑料米，其特征在于：所述耐高温配体由有机物和无机物复合而成。其中有机物为硬脂酸、棕榈酸、油酸、橄榄油、1-十八烯、1-十八胺、正己烷、环己烷、二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇、叔丁醇、甲苯、乙酸乙酯中的一种或几种；无机物为Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4、SiO2、TiO2中的一种或几种。4.如权利要求1所述的一种高分散性量子点注塑塑料米，其特征在于：所述分散剂为硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、油酸基棕榈酸酰胺、石蜡中的一种或几种组成。5.如权利要求1所述的一种高分散性量子点注塑塑料米，其特征在于：所述聚合物单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、二苯酯、双酚A、苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、乙酸乙烯酯、硅胶中的一种或几种。6.如权利要求1-4中任一项所述的一种高分散性量子点注塑塑料米，其特征在于：所述量子点由单种颜色或多种颜色量子点混合而成，所述量子点的发射波长在350-900nm之间。7.一种高分散性量子点注塑料米的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敬伟，黄明鹭，王翔，
申请(专利权)人：厦门市米宫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35