一种自修复本征可拉伸发光弹性体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种自修复本征可拉伸发光弹性体及其制备方法与应用。该弹性体是有机发光单体、双(胺)封端的聚(二甲基硅氧烷)为原料，通过席夫碱反应交联聚合而制得。本发明专利技术通过席夫碱反应，将可逆的动态亚胺键引入本征可拉伸发光弹性体中，亚胺键的断裂重组实现了弹性体的自修复性，在弹性体具有可拉伸发光性能的同时，兼备自修复性，解决了刚性发光单元同时兼具可拉伸和自修复性的问题。本发明专利技术制备方法简单、单体来源广泛成本低廉、产物易于提纯、产率高，在可拉伸传感器、可拉伸电致发光器件、可穿戴器件、生物医药等领域具有重要的潜在应用价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种自修复本征可拉伸发光弹性体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于光电信息材料和应用领域，具体涉及一种自修复本征可拉伸发光弹性体及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]自修复性是一种能够在受到外界损伤后自动恢复本来形貌及性能的智能属性。电子产品为刚性易碎的材料，柔性可拉伸电子领域的兴起使得电子产品变得轻巧便携。然而柔性可拉伸电子材料不能抵抗反复磨损和切割划伤等意外机械损坏造成的器件故障，因此，亟需开发探索具有自修复性的材料并用于可拉伸电子器件中。
[0003]目前，科研人员已经报道了一些具有氢键的水凝胶或弹性体可以通过氢键的断键重组实现弹性体的自修复性，但遗憾的是，这些水凝胶或弹性体并不具备光物理性质，这限制了它们在可拉伸电子显示领域中的应用。作为可拉伸光电显示领域中的核心发光功能层材料，对于光物理性能、可拉伸性能、机械韧性都有很高的要求，为了使发光功能层能够反复利用并提高使用寿命，需通过物理或化学的方法将自修复性引入发光功能层。原则上，材料可以通过掺杂的方式将自修复性嵌入可拉伸发光功能层中实现材料的自修复性，然而在保证材料的光物理性和拉伸性的同时引入自修复性在结构设计上具有极大的困难，因此至今仍未对具有自修复性本征可拉伸发光材料进行相关报道。本申请专利技术了一种基于亚胺键自修复本征可拉伸发光弹性体，作为发光功能层应用于具有自修复性可拉伸光电显示器件中。本申请中所述具有自修复性本征可拉伸发光弹性体不通过掺杂，使用化学交联的方式，实现可拉伸发光弹性体的自修复性能。从光物理性能、力学性能、自修复性能对弹性体进行测试分析，通过调整发光单体与弹性体的交联比例及反应时间，实现弹性体的光物理性能、力学性能和自修复性能达到最佳平衡。

技术实现思路

[0004]技术问题：
[0005]本专利技术公开一种基于亚胺结构自修复本征可拉伸发光弹性体及其制备方法。该专利技术通过化学交联的方式将自修复性引入可拉伸发光弹性体中，制备了一类同时具有优异的光物理特性、拉伸性及自修复性的弹性体，为提高可拉伸光电显示器件的使用寿命和光电器件的损坏修复等问题提供了解决方案。
[0006]技术方案：
[0007]本专利技术提供一种基于亚胺结构自修复本征可拉伸发光弹性体，该弹性体的结构式如下通式所示，
[0008]其中，m为大于等于3的整数，n为20
‑
2000的整数，Ar为至少包含三个醛基的刚性发光单元。
[0009]在一实施例中，该弹性体结构如通式Ⅰ或通式Ⅱ所示：
[0010][0011][0012]其中，所述结构通式Ⅰ和所述结构通式Ⅱ中的n为大于20且小于2000的整数，所述结构通式Ⅰ和所述结构通式Ⅱ中的Ar为至少包含三个或四个醛基的刚性发光单元。
[0013]在一实施例中，所述结构通式Ⅰ和所述结构通式Ⅱ中的Ar各自独立地选自以下式Ar1～Ar48结构中的一种：
[0014][0015][0016][0017][0018][0019]在一实施例中，所述弹性体的结构为：
[0020][0021][0022][0023][0024][0025][0026][0027]本专利技术同时提供一种自修复本征可拉伸发光弹性体的制备方法，其特征在于，该制备方法包含如下步骤，所述的弹性体以至少包含三个醛基的的刚性发光单元Ar、聚合物双(胺)封端的聚(二甲基硅氧烷)为原料，通过席夫碱反应进行发光单元与聚合物长链的化学交联，制备得到具有自修复性能的本征可拉伸发光弹性体，反应方程式如下式III或式Ⅳ所示：
[0028][0029][0030]在一实施例中，所述自修复本征可拉伸发光弹性体的制备方法按照如下步骤进行：
[0031](1)将刚性发光单元Ar和聚合物双(胺)封端的聚(二甲基硅氧烷)溶解于有机溶剂溶剂中，得到反应液；
[0032](2)反应结束后，将制得的的反应液冷却至室温，进行蒸发溶剂浓缩，并逐滴滴加至大量冰甲醇中进行沉降、抽滤，干燥后得到的弹性体即为目标产物。
[0033]本申请还提供一种自修复本征可拉伸发光弹性体的应用。
[0034]在一实施例中，所述的自修复本征可拉伸发光弹性体应用于柔性显示器件、生物传感器件或可穿戴电子皮肤等器件种。
[0035]在一实施例中，所述自修复本征可拉伸发光弹性体作为发光功能层、界面功能层、弹性体材料或辅助成分。
[0036]有益效果：
[0037]本专利技术提供一种基于亚胺结构自修复本征可拉伸发光弹性体及其制备方法。将有机发光单元与弹性体通过化学交联制备得到的本征可拉伸发光弹性体具有优异的拉伸特性，同时具有良好的光物理特性，动态亚胺键的引入使得可拉伸发光弹性体能够通过亚胺键的断键重组实现弹性体的自修复性。
[0038]本专利技术的弹性体同时解决了刚性发光单元不可拉伸和不具有自修复性能的问题。该类弹性体结构简单易于制备，具有优异的光物理特性、热稳定性、本征可拉伸性，对可拉伸光电领域具有重要潜在应用价值。
[0039]本申请中所述具有自修复性本征可拉伸发光弹性体不通过掺杂，使用化学交联的方式，实现可拉伸发光弹性体的自修复性能。从光物理性能、力学性能、自修复性能对弹性体进行测试分析，通过调整发光单体与弹性体的交联比例及反应时间，实现弹性体的光物理性能、力学性能和自修复性能达到最佳平衡。
附图说明
[0040]图1.弹性体PA1原始拉伸测试及自修复后拉伸测试曲线图
[0041]图2.发光单体Ar1与弹性体PA1的荧光发射曲线图
[0042]图3.弹性体PA1的自修复性展示图
具体实施方式
[0043]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。
[0044]本实施例提供的自修复本征可拉伸发光弹性体可以是如下结构：
[0045][0046][0047][0048][0049][0050][0051][0052]实施例1
‑1[0053]弹性体PA1的制备：
[0054][0055]将Ar1(13.16mg,0.04mmol)和a(1000mg，0.04)放入50mL的两口烧瓶，使用橡胶塞将两口烧瓶封好。在烧瓶中注射10mL二氯甲烷溶剂后，将装置进行常温搅拌48h。反应结束后将反应液进行蒸发浓缩并逐滴滴加至大量冰甲醇中沉降、抽滤、干燥，得到弹性体PA1(359mg，产率为35％)。
[0056]实施例1
‑2[0057]弹性体PA2的制备：
[0058][0059]将Ar2(15.74mg,0.04mmol)和a(1000mg,0.04mmol)放入50mL的两口烧瓶，使用橡胶塞将两口烧瓶封好。在烧瓶中注射10mL二氯甲烷溶剂后，将装置进行常温搅拌48h。反应结束后将反应液进行蒸发浓缩并逐滴滴加至大量冰甲醇中沉降、抽滤、干燥，得到弹性体PA2(350mg，产率为34％)。
[0060]实施例1
‑3[0061]弹性体PA3的制备：
[0062][0063]将Ar3(22.28mg,0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
和所述结构通式Ⅱ中的刚性发光单元Ar各自独立地选自以下式Ar1～Ar48结构中的一种：
4.根据权利要求1所述的自修复本征可拉伸发光弹性体，其特征在于所述弹性体的结构为：
5.一种如权利要求1所述的自修复本征可拉伸发光弹性体的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤:所述的弹性体以至少包含三个醛基的刚性发光单元Ar、双(胺)封端的聚(二甲基硅氧烷)为构建单元，在室温搅拌的条件下，刚性发光单元与聚合物双(胺)封端的聚(二甲基硅氧烷)通过席夫碱反应进行化学交联，制备具有自修复性本征可拉伸发光弹性体，反应方程式如下式III或式Ⅳ所示：所示：
6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖文勇，周婧涵，刘绪，徐世豪，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：