一种本征可拉伸室温磷光高分子材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种本征可拉伸室温磷光高分子材料及其制备方法，属于高分子材料制备技术领域。本发明专利技术通过原子转移自由基聚合方法控制高分子材料的链长，水解控制嵌段的亲疏水性，再经过自组装，使基本单元在非共价键的相互作用下自发的组织聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构，有效减少S1→

【技术实现步骤摘要】
一种本征可拉伸室温磷光高分子材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料制备
，具体涉及一种本征可拉伸室温磷光高分子材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]长余辉发光材料是指材料停止激发后仍能够持续发光一段时间，也称做蓄光型发光材料，现实生活中我们又称为夜光粉或长余辉粉。长余辉发光材料的发光原理属于光致发光，即当材料受到光源激发时，材料内部在激发态存储激发能量，当激发光源停止照射后，材料内部就将储存的能量以光子的形式缓慢释放出来。
[0003]长余辉材料目前仅局限于无机材料，由于无机长余辉材料加工条件苛刻、材料来源稀缺以及稀土离子重金属生物毒性等缺点限制其进一步的应用。相关研究结果表明，超低温77K可以抑制非辐射跃迁，实现有机长余辉发光，但是超低温条件苛刻，极大的限制了其实际应用。所以人们利用有机分子构建晶体诱导、重原子效应、氢键作用、自组装、主客体掺杂、聚合物基等策略实现一系列有机材料的长余辉发光，来取代无机长余辉发光材料。
[0004]与无机长余辉材料相比，有机长余辉材料具有柔性、易合成、毒性低与易修饰改性等优点。因此，发展室温可拉伸长余辉发光材料势在必行。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种本征可拉伸室温磷光高分子材料及其制备方法，用以解决无机长余辉材料毒性大、加工条件苛刻、有机长余辉在超低温下才能发光的技术问题。
[0006]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0007]本专利技术公开了一种本征可拉伸室温磷光高分子材料的制备方法，由于原子转移自由基聚合可以保留活性链端，因此可以在和第一段硬段单体聚合后形成大引发剂，然后利用其活性链端继续和第二段软段单体聚合形成硬段软段兼具的分子量可控的本征柔性长余辉聚合物。硬段单体经过水解后由于其上的亲水羧基，可以在去离子水中形成自组装。通过原子转移自由基聚合方法控制高分子材料的链长，水解控制嵌段的亲疏水性，再经过自组装，使基本单元在非共价键的相互作用下自发的组织聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构，有效减少S1→
T1能级差，实现更多的系间窜越(ISC)通道以及显著增强的自旋轨道耦合效应，本专利技术可以有效的促进ISC的发生，在室温条件下兼具了长寿命和高可拉伸性的高分子长余辉材料，可在室温下具有超长长余辉寿命。
[0008]本专利技术还公开了采用上述制备方法制备得到的本征可拉伸室温磷光高分子材料，根据相关实验结果表明，其发光寿命达到4s，断裂伸长率达到200％，在室温条件下兼具了长寿命和高可拉伸性的高分子长余辉材料，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的本征可拉伸室温磷光高分子材料的热机械分析曲线；
[0010]其中：a
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材料的损耗角正切与温度的关系；b
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材料的储能模量与温度的关系；
[0011]图2为本专利技术的本征可拉伸室温磷光高分子材料的拉伸应力应变曲线。
具体实施方式
[0012]为使本领域技术人员可了解本专利技术的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本专利技术所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
[0013]本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本专利技术的范围，即本
技术实现思路
可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
[0014]本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
[0015]本文中，若无特别说明，“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或类似用语涵盖了“由
……
组成”和“主要由
……
组成”的意思，例如“A包含a”涵盖了“A包含a和其他”和“A仅包含a”的意思。
[0016]本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
[0017]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0018]下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。下列实施例中使用各种原料，除非另作说明，都使用常规市售产品，其规格为本领域常规规格。在本专利技术的说明书以及下述实施例中，如没有特别说明，“％”都表示重量百分比，“份”都表示重量份，比例都表示重量比。
[0019]实施例1
[0020]一种本征可拉伸室温磷光高分子材料的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S1：将5g对羟基联苯溶解于10mL无水二氯甲烷中，然后在冰浴的条件下加入3.567g三乙胺混合，然后加入7mL 2
‑
溴异丁酰溴搅拌30min，过滤旋蒸后得到带有联苯的引发剂；
[0022]将0.128g带有联苯的引发剂加入到史朗科瓶，随后加入20mL丙烯酸叔丁酯混合后，加入0.000669g溴化铜、0.0053g三吡啶亚甲基胺和20mL N,N
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二甲基甲酰胺，随后依次加入0.01g偶氮二异丁腈得和20mL苯甲醚到混合溶液A，然后密封后鼓入氮气排除氧气，将
混合溶液A在无氧环境下置于70℃油浴锅中加热搅拌进行反应3h，反应结束后得到反应产物A，将反应产物A滴入30mL甲醇和水体积比为1：1组成的甲醇水溶液中，进行沉淀、离心、烘干，得到聚合物A；
[0023]S2：将2.80g分子量为20000聚合物A用10mL苯甲醚重新溶解并加入史朗科瓶中，随后再加入5mL甲基丙烯酸丁酯、0.00052g溴化铜、0.0042g三吡啶亚甲基胺、5mL N,N
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二甲基甲酰胺和0.002g偶氮二异丁腈，最后再加入5mL苯甲醚得到混合溶液B，然后密封后鼓入氮气排除氧气，将混合溶液B在无氧环境下置于70℃油浴锅中加热搅拌进行反应3h，反应结束后得到反应产物B，将反应产物B滴入20mL甲醇和水体积比为1：1组成的甲醇水溶液中，进行沉淀、离心、烘干，得到聚合物B；将3g聚合物B用重新溶于20mL的DCM中，并且加入5g三氟乙酸，室温下搅拌过夜，在20mL石油醚中沉淀，旋蒸，烘干，得到中间聚合物，将中间聚合物用6mL的二氧六环重新溶解，在加入30mL温度为3℃的并去离子水中完成自组装，得到一种本征可拉伸室温磷光高分子材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种本征可拉伸室温磷光高分子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将带有发光基团的引发剂和单体混合后，加入溴化铜和配体，随后依次加入还原剂和溶剂，得到混合溶液A；将混合溶液A在无氧环境下加热进行反应，反应结束后得到反应产物A，将反应产物A滴入甲醇的水溶液中，进行离心、烘干处理，得到聚合物A；S2：将S1中得到的聚合物A和单体混合后，加入溴化铜、配体、溶剂和还原剂，得到混合溶液B；将混合溶液B在无氧环境下加热进行反应，反应结束后得到反应产物B，将反应产物B滴入甲醇的水溶液中，进行离心、烘干处理，得到聚合物B；将聚合物B进行自组装，得到一种本征可拉伸室温磷光高分子材料。2.根据权利要求1所述的一种本征可拉伸室温磷光高分子材料的制备方法，其特征在于，S1中，所述带有发光基团的引发剂中的发光基团为咔唑、二苯甲酮、萘二甲酰亚胺、联苯、苯硼酸和吩噻嗪中的一种或多种；所述带有联苯的引发剂的制备过程为：将对羟基联苯、二氯甲烷和三乙胺在冰浴的条件下混合，然后加入2
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溴异丁酰溴，搅拌、过滤、旋蒸后得到带有联苯的引发剂。3.根据权利要求2所述的一种本征可拉伸室温磷光高分子材料的制备方法，其特征在于，所述对羟基联苯、二氯甲烷、三乙胺和2
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溴异丁酰溴的用量比为(4.9～5.1)g：(10～30)mL：(3.5～3.8)g：(7.0～7.5)mL；所述搅拌的时间为30min～60min。4.根据权利要求1所述的一种本征可拉伸室温磷光高分子材料的制备方法，其特征在于，S1和S2中，所述单体在使用前通过碱性氧化铝除去其中的稳定剂；所述单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸叔丁酯。5.根据权利要求1所述的一种本征可拉伸室温磷光高分子材料的制备方法，其特征在于，S1和S2中，所述配体为三吡啶亚甲基胺、三(2
‑
二甲氨基乙基)胺、N,N,N
’
,N”,N
”‑
五甲基二乙烯三胺中的一种或多种；所述还原剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸铵中的一种或多种；所述溶剂为二氧六环、四氢呋喃、N,N
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，王晨，范文如，谷龙，高小宇，黄维，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：