一种具有长余辉发光特性的超分子胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有长余辉发光特性的超分子胶粘剂及其制备方法。该方法是将有机离子盐加入水和有机溶剂的混合溶剂中，在25

【技术实现步骤摘要】
一种具有长余辉发光特性的超分子胶粘剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于功能材料
，特别涉及一种具有长余辉发光特性的超分子胶粘剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]分子基长余辉材料具有长寿命激发态和明显的延迟发光的特征，近年来在光电和生物等领域备受关注。为延长有机小分子的余辉寿命，目前已报道的有机长余辉材料大多基于刚性材料。然而，刚性材料韧性差，不易加工，其应用和功能化受到限制。如果柔性有机长余辉材料能被开发，则其功能化和应用范围也将得到很大提升。
[0003]近几年来，超分子胶粘剂作为新兴柔性材料逐渐被研究者熟知，其一般是由小分子单体在溶液或者熔融状态下通过分子间的非共键相互作用来实现。在某些情况下，胶粘剂分子体系中的溶质
‑
溶剂相互作用可进一步促进超分子聚合，增强粘接强度。其中的溶剂或助溶剂分子可作为结构组分参与共组装。例如，溶剂水分子作为共聚单体，可促使冠醚取代苯三羧酰胺衍生物与水分子形成超分子共聚物，并有效引发和调节该材料的粘结性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种具有长余辉发光特性的超分子胶粘剂及其制备方法。
[0005]所述的具有长余辉发光特性的超分子胶粘剂的制备方法为：将有机离子盐加入水和有机溶剂的混合溶剂中，室温下搅拌10
‑
30min后在25
‑
180℃下反应1
‑
100h，即得具有长余辉发光特性的超分子胶粘剂。
[0006]所述的水和有机溶剂的体积比为1:1
‑
100。
[0007]所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、氯仿、二甲亚砜、N,N
‑
二甲基甲酰胺、乙腈、丙酮、四氢呋喃、甲苯中的一种或几种。
[0008]所述的有机离子盐的浓度为0.01
‑
10mol/L。
[0009]所述的有机离子盐由酸和碱反应而得；所述的酸选自4
‑
肼基苯磺酸、喹啉
‑8‑
磺酸、2
‑
氨基对苯二甲酸、间羧基苯硼酸、4
‑
氨基
‑
2,3,5,6
‑
四氯苯乙酸、香豆素
‑3‑
羧酸中的一种或几种；所述的碱选自磷酸二氢钠、5
‑
氨基苯并咪唑、氢氧化钠、2
‑
羟基吡啶、吡咯
‑2‑
甲醛、硫代硫酸钠中的一种或几种。
[0010]所述的酸和碱反应的具体操作为：将酸和碱按摩尔比1:5
‑
5:1混合，向其中加入溶剂，室温下搅拌10
‑
30min后旋干，然后将粗产品悬浮于乙醇中，室温下搅拌10
‑
30min，抽滤收集沉淀，室温条件下干燥后得到有机离子盐。
[0011]所述的溶剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺、乙腈、丙酮、甲醇、去离子水、二氯甲烷、三氯甲烷中的一种或几种。
[0012]本专利技术以低分子量磷光有机离子盐为单体，有机离子盐分子提供丰富的活性位点与溶剂分子之间形成动态非共价键力，如氢键作用力，静电作用力和π
‑
π堆积作用力等，因此溶剂分子可作为共聚单体参与超分子自组装，形成同时具有余辉特性和粘弹性的超分子
体系。溶剂分子的挥发有利于交联网状结构的形成，进而促使离子盐的余辉寿命高达数百毫秒。随着自由溶剂分子的挥发，该超分子体系变得愈发粘稠，并且对玻璃和瓷砖等基材表现出优异的粘接性能。本专利技术制备的胶粘剂在信息安全、商品标签、定位粘结、防伪、装饰等方面具有良好的应用前景。此外，本专利技术具有操作简单，成本低，易于规模化等特点，为具有长余辉性质的超分子材料的制备提供思路和途径。
附图说明
[0013]图1是实施例1制备的超分子胶粘剂A
0.94
对基材的搭接剪切强度
‑
位移变化曲线。
[0014]图2是实施例1制备的超分子胶粘剂A
0.94
在室温条件下激发光波长为380nm时的磷光寿命衰减曲线。
[0015]图3是实施例3制备的超分子胶粘剂A
0.7
在室温条件下激发光波长为380nm时的磷光寿命衰减曲线。
具体实施方式
[0016]实施例1
[0017]1.称取1.66g间羧基苯硼酸，称取0.48g氢氧化钠，向其中加入4mL去离子水，搅拌直至得到澄清溶液，将溶液旋干，将粗产品悬浮于20mL乙醇中，室温下搅拌20min，抽滤收集沉淀，在室温条件下干燥24h，得到间羧基苯硼酸钠粉末，产率约为95％。
[0018]2.量取2mL去离子水和2mL DMF，充分振荡，使它们混合均匀；然后将制备的间羧基苯硼酸钠粉末加入混合溶剂中；室温条件下搅拌5min后得到间羧基苯硼酸钠澄清溶液；在60℃烘箱中放置20h后，得到超分子胶粘剂A
0.94
。
[0019]对产物进行表征：
[0020]由电喷雾电离质谱和核磁共振光谱可知，A
0.94
的主要组成成分为有机离子盐；
[0021]由搭接剪切测试可知，A
0.94
对瓷砖
‑
瓷砖、瓷砖
‑
玻璃、玻璃
‑
玻璃的粘接强度分别为2.86MPa、2.49MPa、1.68MPa，剪切测试如图1所示；
[0022]由磷光分析可知，在380nm处激发，A
0.94
的磷光发射峰处于520nm左右，余辉寿命长达638.9ms，如图2所示；
[0023]进行X射线粉末衍射测试，表明胶粘剂具有无定形结构；
[0024]进行升温傅里叶红外光谱测试，表明胶粘剂的超分子体系中存在多种强的氢键相互作用力；
[0025]进行流变性能测试，表明胶粘剂具有很高的剪切粘度，且具有剪切变稀的性质；
[0026]进行分子动力模拟计算，表明胶粘剂分子体系中存在多种强的非共键相互作用力；
[0027]进行接触角测试，表明胶粘剂与玻璃、瓷砖之间形成的接触角均小于50
°
。
[0028]实施例2
[0029]与实施例1制备方法相同，只是将上述间羧基苯硼酸钠溶液放置于烘箱中的时间改为16h，便得到超分子胶粘剂A
0.88
。
[0030]对产物进行表征：
[0031]由X射线粉末衍射分析可知，A
0.88
具有无定形结构；
[0032]由升温傅里叶红外光谱可知，A
0.88
的超分子体系中存在多种强的氢键相互作用。
[0033]实施例3
[0034]与实施例1制备方法相同，只是将上述间羧基苯硼酸钠溶液放置于烘箱中的时间改为10h，便得到超分子胶粘剂A
0.7
。
[0035]对产物进行表征：
[0036]由磷光分析可知，在380n本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有长余辉发光特性的超分子胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体操为：将有机离子盐加入水和有机溶剂的混合溶剂中，室温下搅拌10
‑
30min后在25
‑
180℃下反应1
‑
100h，即得具有长余辉发光特性的超分子胶粘剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的水和有机溶剂的体积比为1:1
‑
100。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、氯仿、二甲亚砜、N,N
‑
二甲基甲酰胺、乙腈、丙酮、四氢呋喃、甲苯中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的有机离子盐的浓度为0.01
‑
10mol/L。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的有机离子盐由酸和碱反应而得；所述的酸选自4
‑
肼基苯磺酸、喹啉
‑8‑
磺酸、2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：闫东鹏，聂飞，王克志，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：