荧光聚乳酸复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了荧光聚乳酸复合材料及其制备方法，所述荧光复合材料按重量份计由聚乳酸20‑35份和发光材料0.5‑2份组成，该材料兼具优异的荧光性、耐老化性、良好的力学性能，且无污染无毒害可降解，在3D打印、防伪、装饰等领域具有广泛的应用前景。

Preparation of fluorescent polylactic acid composites

【技术实现步骤摘要】
荧光聚乳酸复合材料及其制备方法
本专利技术涉及材料领域，具体涉及荧光聚乳酸复合材料，还涉及荧光聚乳酸复合材料的制备方法。
技术介绍
随着社会经济的不断发展和全球人口的持续增长，地球资源被严重开发，全球气候变暖和石油资源枯竭等环境和能源问题越来越严峻，其中利用石油等资源合成的高分子化合物制品，在生产、消费、废弃等过程中对环境造成的污染也日益凸显，人们已经认识到保护环境的重要性。因此，近年来非石油基可降解材料越来越受到人们的关注。在众多的可生物降解材料中，聚乳酸作为一种新型环境友好型高分子材料，逐步受到人们的重视。此外，作为一类新型的荧光纳米颗粒，碳点(碳量子点)由于其具有很多诸如荧光稳定性好、毒性低、生物相容性高、化学性质稳定等优点，已经引起研究者的广泛关注。与传统的荧光材料诸如有机染料和半导体量子点相比，碳点具有众多优点，例如非常强的荧光、上转换发光性能、化学性质稳定、在水中的分散性非常好、低的光漂白、好的生物相容性、低成本和低毒性等。将其与聚乳酸复合制得的多色荧光聚乳酸复合材料，不但保留了聚乳酸优异的化学稳定、生物无毒害性、可降解性及环境友好性，同时赋予了荧光碳点的荧光性能，在环境装饰、防伪、3D打印等诸多领域有着巨大的应用价值。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种荧光聚乳酸复合材料；本专利技术的目的之二在于提供荧光聚乳酸复合材料的制备方法。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1、荧光聚乳酸复合材料，所述荧光聚乳酸复合材料按重量份计由聚乳酸20-35份和多色荧光发光材料0.5-2份组成；所述荧光发光材料为蓝色发光材料、绿色发光材料或橙色发光材料。优选的，所述蓝色发光材料是将间苯三酚与乙二醇在180℃下反应20分钟，经透析、烘干制得；所述绿色发光材料是将间苯三酚与N,N-二甲基甲酰胺在150℃下反应30分钟，经透析、烘干制得；所述橙色发光材料是将间苯三酚与甲酰胺在180℃下反应20分钟，经透析，烘干制得。优选的，制备发光材料的间苯三酚的浓度为5～15M。优选的，所述透析为装入1000D透析袋后在乙醇中透析2天。优选的，所述烘干为在50℃下烘干。2、所述荧光聚乳酸复合材料的制备方法，具体步骤如下：将配方量的聚乳酸和多色荧光发光材料在有机溶剂混合，制得多色荧光混合液，固化，得荧光聚乳酸复合材料。优选的，所述固化为静置挥发有机溶剂。优选的，所述混合为先按重量份将聚乳酸加入装有有机溶剂的容器中，以300-500转/分钟搅拌15-30分钟直至溶液澄清透明；将转速调至300-450转/分钟，缓慢加入配方量的荧光发光材料，搅拌分散25-45分钟，20～25℃下真空维持5分钟除去气泡；然后将粘稠液体缓慢注入模具，18～25℃下静置2小时，有机溶剂挥发后即可制得多色荧光聚乳酸复合材料。本专利技术的有益效果在于：本专利技术公开了荧光聚乳酸复合材料，通过加入发光材料，该材料兼具优异的荧光性、耐老化性、良好的力学性能，且无污染无毒害可降解，在3D打印、防伪、装饰等领域具有广泛的应用前景。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术制得多色碳点-聚乳酸混合液在日光(上)和紫外(下)的照片。图2为本专利技术制得蓝色荧光聚乳酸材料在日光(左)和紫外(右)的照片。图3为本专利技术制得绿色荧光聚乳酸材料在日光(左)和紫外(右)的照片。图4为本专利技术制得橙色荧光聚乳酸材料在日光(左)和紫外(右)的照片。图5为本专利技术制得白色荧光聚乳酸材料在日光(左)和紫外(右)的照片。图6为本专利技术制得无荧光聚乳酸材料在日光(左)和紫外(右)的照片。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。实施例1、制备不同荧光的碳点Ⅰ荧光发射波长为430nm蓝色发光材料：(1)先将间苯三酚加入乙二醇配置成间苯三酚浓度为5M～15M的间苯三酚-乙二醇溶液，然后转移至烧杯在微波反应器中恒温180℃静置20分钟；(2)将该深棕色反应产物装入1000D透析袋后在乙醇中透析2天；(3)取透析袋内溶液在烘箱内50℃烘干即为蓝色发光材料。Ⅱ荧光发射波长为520nm绿色发光材料：(1)先将间苯三酚加入N,N-二甲基甲酰胺配置成间苯三酚浓度为5M～15M的间苯三酚N,N-二甲基甲酰胺溶液，然后转移至烧杯在微波反应器中恒温150℃静置30分钟；(2)将该深褐色反应产物装入1000D透析袋后在乙醇中透析2天；(3)取透析袋内溶液在烘箱内50℃烘干即为绿色发光材料。Ⅲ荧光发射波长为580nm橙色发光材料：(1)先将间苯三酚加入甲酰胺配置成间苯三酚浓度为5M～15M的间苯三酚甲酰胺溶液，然后转移至烧杯在微波反应器中恒温180℃静置20分钟；(2)将该深黑色反应产物装入1000D透析袋后在乙醇中透析2天；(3)取透析袋内溶液在烘箱内50℃烘干即为橙色发光材料。将制得的不同颜色碳点与聚乳酸混合，分别在日光和紫外下观察，结果如图1所示。结果显示，制得的碳点在聚乳酸混合溶液中表现出对应的颜色。实施例2蓝色荧光聚乳酸材料，由以下组分按质量份计制备而成：聚乳酸：35份；蓝色荧光碳点：0.5份。蓝色荧光聚乳酸材料的制备方法，包括以下步骤制成：(1)先按质量份数将聚乳酸加入装有二氯甲烷的100mL烧杯，以300-500转/分钟搅拌15-30分钟直至溶液澄清透明；(2)将转速调至300-450转/分钟，缓慢加入一定质量的蓝色荧光碳点，搅拌分散25-45分钟，随后转移至真空干燥箱，室温(20℃)抽真空维持5分钟以除泡；(3)将上述粘稠液体缓慢注入模具，或按要求平铺于玻璃板，室温下静置2小时，二氯甲烷挥发后即可制得浅蓝色荧光聚乳酸材料。实施例3蓝色荧光聚乳酸材料，由以下组分按质量份计制备而成：聚乳酸：30份；蓝色荧光碳点：2份。蓝色荧光聚乳酸材料的制备方法，包括以下步骤制成：(1)先按质量份数将聚乳酸加入装有二氯甲烷的100mL烧杯，以300-500转/分钟搅拌15-30分钟直至溶液澄清透明；(2)将转速调至300-450转/分钟，缓慢加入配方量的蓝色荧光碳点，搅拌分散25-45分钟，随后转移至真空干燥箱，室温(20℃)抽真空维持5分钟以除泡；(3)将上述粘稠液体缓慢注入模具，或按要求平铺于玻璃板，室温下静置2小时，二氯甲烷挥发后即可制得深蓝色荧光聚乳酸材料。结果如图2所示，结果显示制得的聚乳酸材料在紫外条件下呈深蓝色。实施例3绿色荧光聚乳酸材料，由以下组分按质量份计制备而成：聚乳酸：35份，绿色荧光碳点：0.5份。绿色荧光聚乳酸材料的制备方法，包括以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.荧光聚乳酸复合材料，其特征在于：所述荧光聚乳酸复合材料按重量份计由聚乳酸20-35份和多色荧光发光材料0.5-2份组成；所述荧光发光材料为蓝色发光材料、绿色发光材料或橙色发光材料。/n

【技术特征摘要】
1.荧光聚乳酸复合材料，其特征在于：所述荧光聚乳酸复合材料按重量份计由聚乳酸20-35份和多色荧光发光材料0.5-2份组成；所述荧光发光材料为蓝色发光材料、绿色发光材料或橙色发光材料。


2.根据权利要求1所述荧光聚乳酸复合材料，其特征在于：所述蓝色发光材料是将间苯三酚与乙二醇在180℃下反应20分钟，经透析、烘干制得；所述绿色发光材料是将间苯三酚与N,N-二甲基甲酰胺在150℃下反应30分钟，经透析、烘干制得；所述橙色发光材料是将间苯三酚与甲酰胺在180℃下反应20分钟，经透析，烘干制得。


3.根据权利要求2所述荧光聚乳酸复合材料，其特征在于：所述间苯三酚的浓度为5～15M。


4.根据权利要求2所述荧光聚乳酸复合材料，其特征在于：所述透析为装入1000D透析袋后在乙醇中透析2天。


5.根据权利要求2所述荧光...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，陈久存，黄孝华，杨超，
申请(专利权)人：广安长明高端产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51