量子点/聚合物复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种量子点/聚合物复合材料，包括：具有晶区和非晶区的聚合物，在晶区内，高分子链规律排列，在非晶区内，高分子链无序排列；其中，在晶区内，量子点分散在高分子链之间。量子点分散在规律排列的高分子链之间，规律排列的高分子链对分散在其间的量子点具有保护作用，降低外界的水氧等对量子点的不利影响。从而该量子点不易受到水、氧等对其的破坏，使得该量子点/聚合物复合材料在包括水氧等的环境中具有良好的稳定性。

Quantum dots / polymer composites

【技术实现步骤摘要】
量子点/聚合物复合材料
本申请属于量子点领域，特别涉及一种量子点/聚合物复合材料。
技术介绍
量子点一般被分散在聚合物中形成量子点/聚合物复合材料。利用量子点优异的光学特性，其经常作为波长转换元件的材料。但是，现在的量子点/聚合物复合材料中的量子点容易受到外界环境中氧气、水汽等因素的不良影响，从而导致复合材料的稳定性较差。
技术实现思路
针对上述技术问题，本申请提供在水氧环境中具有较佳稳定性的量子点/聚合物复合材料。一种量子点/聚合物复合材料，包括：具有晶区和非晶区的聚合物，在晶区内，高分子链规律排列，在非晶区内，高分子链无序排列；其中，在晶区内，量子点分散在高分子链之间。根据高分子链排列规律的不同，晶区的聚合物可以形成相应的形态，例如单晶、球晶、树枝状晶、纤维晶、串晶、柱晶、伸直链晶体等。也就是说，在晶区内，量子点分散在形成单晶或球晶或树枝状晶或纤维晶或串晶或柱晶或伸直链晶体等形态的高分子链之间。量子点分散在规律排列的高分子链之间，规律排列的高分子链对分散在其间的量子点具有保护作用，降低外界的水氧等对量子点的不利影响。从而该量子点不易受到水、氧等对其的破坏，使得该量子点/聚合物复合材料在包括水氧等的环境中具有良好的稳定性。在其中一个实施例中，还包括烃类添加剂，烃类添加剂选自饱和的链烷烃、饱和的环烷烃中至少一种。在此，烃类添加剂可以使得量子点与聚合物之间能够良好的相容，使得量子点能够在高分子链之间均匀的分散。换句话说，烃类添加剂在复合材料中既可以使得量子点增加分散数量又可以减少量子点之间的团聚，从而量子点稳定的分散在高分子链之间，提升该量子点/聚合物复合材料的稳定性。更进一步的，饱和的链烷烃或饱和的环烷烃的碳原子数量为10～30；优选的，饱和的链烷烃或饱和的环烷烃的碳原子数量为16～24。碳原子数量处于上述范围内的饱和的链烷烃和饱和的环烷烃具有合适的沸点和熔点。这些烃类添加剂在量子点/聚合物复合材料中，具有稳定的物理状态。因此在这些烃类添加剂的作用下，量子点也能够稳定的分散在高分子链之间，因而量子点/聚合物复合材料具有良好的稳定性。更为优选的，该烃类添加剂可以是饱和的链烷烃和饱和的环烷烃的混合物，这些混合物具有良好的稳定性，例如白油。白油是由石油所得精炼液态烃的混合物，主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物，原油经常压和减压分馏、溶剂抽提和脱蜡，加氢精制而得。在其中一个实施例中，烃类添加剂在量子点/聚合物复合材料总的质量分数为1％～10％。在其中一个实施例中，量子点在量子点/聚合物复合材料中的质量分数范围为0.1％至3％。在其中一个实施例中，量子点包括核和壳层；量子点的壳层在由Zn、Cd组成的组和由S、Se、Te组成的组中各自选择至少一种元素。具体的，根据组成核的元素的不同，量子点可以为IIB-VIA族量子点、IIIA-VA族量子点、IVA-VIA族量子点、IVA族量子点、IB-IIIA-VIA族量子点、VIII-VIA族量子点或者钙钛矿量子点等。而量子点的壳层可以为ZnS、ZnSe、CdS、CdZnS、CdZnSe、CdZnSeS等。在其中一个实施例中，量子点的壳层的厚度大于2纳米且小于10纳米。专利技术人发现，当量子点的壳层的厚度处于该范围内时，该量子点具有较佳的稳定性，从而进一步提升量子点/聚合物复合材料的稳定性。在其中一个实施例中，量子点具有配体，配体选自油酸或辛硫醇或油胺或正十二硫醇中的至少一种。这些配体能够提升量子点与聚合物的高分子链之间的结合能力，使得量子点能够更稳定的存在高分子链之间，从而量子点/聚合物复合材料具有更好的稳定性。在其中一个实施例中，在非晶区内，量子点占量子点/聚合物复合材料中的质量分数小于0.05％；优选的，在非晶区内，量子点占量子点/聚合物复合材料中的质量分数小于0.01％。由于非晶区内的量子点容易受到外界水、氧等不良的影响，在该量子点/聚合物复合材料中，非晶区内的量子点的数量较少甚至没有，从而降低了量子点被破坏的可能性。换言之，该复合材料中大部分甚至全部的量子点处于晶区内，晶区内的高分子链对量子点具有良好的保护作用，不受外界水、氧等的不利影响，提升了该复合材料的稳定性。在其中一个实施例中，聚合物的主链选自聚烯烃类聚合物、聚酯类聚合物、聚酯酸酯类聚合物、聚酰胺类聚合物、聚酰亚胺类聚合物及其组合物。具体的，聚合物可以为聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚亚癸基甲酰胺、聚癸二酰己二胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、乙酸丁酸纤维素、棕榈蜡、聚甲基苯基有机硅、聚二甲基硅氧烷等。具体实施方式下面将结合本申请实施方式，对本申请实施例中的技术方案进行详细地描述。应注意的是，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。实施例一：该量子点/聚合物复合材料包括聚丙烯、CdZnSe/ZnSe量子点、白油。聚丙烯的晶体形态为串晶，CdZnSe/ZnSe量子点分散在聚丙烯的串晶的高分子链之间。CdZnSe/ZnSe量子点壳层的厚度分布在4纳米至6纳米之间，这些CdZnSe/ZnSe量子点壳层的平均厚度为5纳米。该量子点的配体包括油酸、油胺。聚丙烯、CdZnSe/ZnSe量子点、白油之间的质量之比为98：1：1。实施例二：该量子点/聚合物复合材料包括聚乙烯、InP/ZnS量子点、白油。聚乙烯的晶体形态包括球晶、串晶，InP/ZnS量子点分散在聚乙烯的球晶和串晶的高分子链之间。InP/ZnS量子点壳层的厚度分布在3纳米至9纳米之间，这些InP/ZnS量子点壳层的平均厚度为6纳米。该量子点的配体包括油酸、油胺。聚乙烯、InP/ZnS量子点、白油之间的质量之比为三者的质量之比为97：1：2。实施例三：该量子点/聚合物复合材料包括聚苯乙烯、CuInS2/ZnS量子点、白油。聚苯乙烯的晶体形态包括球晶，CuInS2/ZnS量子点分散在聚苯乙烯的球晶的高分子链之间。CuInS2/ZnS量子点壳层的厚度分布在纳米2至10纳米之间，这些CuInS2/ZnS量子点壳层的平均厚度为6纳米。该量子点的配体包括正十二硫醇。聚苯乙烯、CuInS2/ZnS量子点、白油之间的质量之比为三者的质量之比为93：3：4。实施例四：该量子点/聚合物复合材料包括环氧树脂、CsPbBr3量子点、白油。环氧树脂的晶体形态包括球晶、串晶，CsPbBr3量子点分散在环氧树脂的球晶和串晶的高分子链之间。环氧树脂、CsPbBr3量子点、白油之间的质量之比为三者的质量之比为96：1：3。对比例：该量子点/聚合物复合材料包括聚丙烯、CdZnSe/ZnSe量子点。CdZnSe/ZnSe量子点分散在聚丙烯的非晶区中。CdZnSe/ZnSe量子点与聚丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.量子点/聚合物复合材料，包括：/n具有晶区和非晶区的聚合物，在所述晶区内，高分子链规律排列，在所述非晶区内，高分子链无序排列；其中，/n在所述晶区内，量子点分散在高分子链之间。/n

【技术特征摘要】
1.量子点/聚合物复合材料，包括：
具有晶区和非晶区的聚合物，在所述晶区内，高分子链规律排列，在所述非晶区内，高分子链无序排列；其中，
在所述晶区内，量子点分散在高分子链之间。


2.根据权利要求1所述的量子点/聚合物复合材料，其特征在于，还包括烃类添加剂，所述烃类添加剂选自饱和的链烷烃、饱和的环烷烃中至少一种。


3.根据权利要求2所述的量子点/聚合物复合材料，其特征在于，所述饱和的链烷烃或饱和的环烷烃的碳原子数量为10～30；
优选的，所述饱和的链烷烃或饱和的环烷烃的碳原子数量为16～24。


4.根据权利要求2或3所述的量子点/聚合物复合材料，其特征在于，所述烃类添加剂在所述量子点/聚合物复合材料总的质量分数为1％～10％。


5.根据权利要求1所述的量子点/聚合物复合材料，其特征在于，所述量子点在所述量子点/聚合物复合材料中的质量分数范围为0.1％至3％。


6.根据权利要求1或5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王允军，马卜，
申请(专利权)人：苏州星烁纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32