一种聚集态可视化的多色室温磷光材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种聚集态可视化的多色室温磷光材料及其应用。并进一步公开了所述磷光材料的制备方法，该方法通过1

【技术实现步骤摘要】
一种聚集态可视化的多色室温磷光材料及其应用


[0001]本专利技术属于有机室温磷光发光材料
，特别涉及一种聚集态可视化的多色室温磷光材料及其应用。

技术介绍

[0002]长余辉发光材料又被称为蓄光型发光材料，俗称夜光粉或长余辉粉。其发光原理属光致发光，它是一类受到外部光源激发下，将获得的部分光能储存起来，在激发停止后，以光的形式将能量缓慢释放出来的一种光致发光材料，因此也称“绿色光源材料”。长余辉发光材料也在安全消防、应急照明指示、夜光塑料及夜光涂料等日常消费领域得到大量的推广和应用。
[0003]目前，市场上应用的发光材料主要是无机材料，无机发光材料一般价格高而且对环境有一定污染；与无机材料相比，有机分子具有更好的生物相容性，结构更容易修饰，同时摆脱了稀土元素的束缚，具有重要的研究意义。但有机发光材料的发展年限短，相关机理不够成熟，在发光颜色和发光时间上依然不及无机发光材料。想要在室温大气环境下实现纯有机长余辉发光，有两个至关重要的因素需要考虑，一是促进分子的自旋轨道耦合从而促进分子从激发单重态到激发三重态的系间窜跃过程；二是抑制非辐射跃迁，使能量更多的以光能的形式释放出来。
[0004]近年来，研究者们开发出了晶体工程、重原子效应、H
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聚集、主客体掺杂、引入聚合物基质以及一些其它方法来制备在大气环境下具有优异发光性能的纯有机长余辉材料。而采用聚合的方式，通过聚合物与发光体以共价键能连接抑制分子振动和转动，是一种最为直接有效地抑制非辐射跃迁的方式。同时，聚合物中羟基、羧基等等特殊官能团可形成氢键，提供了稳定的刚性环境，能进一步抑制发光体振动，提升磷光材料的发光性能。
[0005]但是，目前所开发的长余辉材料中，磷光颜色主要集中于蓝色和绿色，发光颜色较为单一，限制了其在多色成像领域的应用。且多色聚合物余辉材料少，红色余辉材料更少，但随着社会的发展，人们对彩色长余辉的需求是必然的。因此，开发余辉颜色可调节的室温磷光材料特别是红色余辉，并将其广泛应用于信息加密、防伪等领域十分具有挑战性。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种聚集态可视化的多色室温磷光材料，解决目前有机室温磷光材料发光颜色单一的问题。
[0007]进一步，本专利技术还提供了所述聚集态可视化的多色室温磷光材料的制备方法。
[0008]进一步，本专利技术还提供了所述聚集态可视化的多色室温磷光材料在多色成像领域、数据加密和防伪领域的应用。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：
[0010]一种聚集态可视化的多色室温磷光材料，包括如下结构的聚合物：
[0011][0012]其中，n≥50，m≥2。
[0013]进一步，其制备工艺包括：
[0014]S1、合成功能化磷光体：
[0015][0016]S2、合成功能化磷光体与乙酸乙烯酯的共聚物：
[0017][0018]S3、合成功能化磷光体与聚乙烯醇的共聚物：
[0019][0020]进一步，制备步骤具体包括：
[0021]S1、合成功能化磷光体：
[0022]将1
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羟基芘、氢氧化钾、四氢呋喃加入到反应容器中，并在惰性气体保护、冷凝回流的条件下，对反应器进行加热，当温度升高至70℃时，缓慢加入4
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氯甲基苯乙烯，并在70
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75℃下反应48h；然后将所得产物进行再沉淀，过滤后，对所得固体进行洗涤、干燥，即得功能化磷光体；
[0023]S2、合成功能化磷光体与乙酸乙烯酯的共聚物：
[0024]将步骤S1所得功能化磷光体，以及乙酸乙烯酯、偶氮二异丁腈和二甲基亚砜加入到反应容器中，在惰性气氛下，65℃下搅拌反应48h；然后将所得产物用去离子水沉淀后，取
出固体，再用二甲基亚砜进行重沉淀，取出固体，对所得固体进行干燥，即得功能化磷光体与乙酸乙烯酯的共聚产物P；
[0025]S3、合成功能化磷光体与聚乙烯醇的共聚物
[0026]将步骤S3所得共聚产物P，以及甲醇加入到反应容器中，搅拌溶解，并在45℃条件下加入5％NaOH@MeOH溶液，反应3h，以使聚合物充分溶解；再升温到65℃，反应2h；反应结束后，调节pH≤7，抽滤，然后对所得固体进行洗涤、干燥，即得功能化磷光体与聚乙烯醇的共聚物H。
[0027]步骤S1中添加氢氧化钾以及加热到70℃才开始加入4
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氯甲基苯乙烯，都是为了使1
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羟基芘暴露活性氢，使反应能够快速充分进行。
[0028]步骤S2中偶氮二异丁腈充当引发剂，也可以用过氧化二苯甲酰(BPO)代替。
[0029]步骤S3中加入5％NaOH@MeOH溶液，可以催化醇解反应的进行，优选
[0030]5％NaOH@MeOH溶液分段加入，因为反应过程中会消耗大量的NaOH，从而降低对主反应的催化效能，使醇解反应进行不完全，而分段加入可以克服此问题。
[0031]进一步，所述1
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羟基芘和4
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氯甲基苯乙烯的质量比为0.7～1.5：1。
[0032]进一步，所述功能化磷光体与乙酸乙烯酯的摩尔比为：1:400～1000。
[0033]进一步，所述共聚物P和甲醇的质量体积比为：6g：110mL。
[0034]进一步，所述干燥为60
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65℃真空条件下进行干燥。
[0035]进一步，所述偶氮二异丁腈的添加量为功能化磷光体和乙酸乙烯酯质量总和的1％。
[0036]一种聚集态可视化的多色室温磷光材料的应用，将上述多色室温磷光材料用于制备防伪颜料和防伪纤维。
[0037]相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0038]1、本专利技术利用无定型聚合物来制备将有机发光材料的发光机理(聚集态与分离态)可视化的多色室温磷光材料。制得的室温磷光材料可同时实现室温环境条件下的多色磷光发射，具有高度的隐蔽性，使用方便，容易识别，从而实现更高级别的防伪功能，在有机光电材料以及防伪加密等领域具有很好的应用前景。并且，该聚合物长余辉材料易溶于水，便于加工成各种形状。
[0039]2、本专利技术将通用小分子发色团1
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羟基芘功能化，得到功能化磷光体，接着所得功能化磷光体与乙酸乙烯酯进行自由基共聚，使磷光体插入聚合物分子链中，再利用醇解产生的大量羟基形成的氢键网络极大增加了聚合物结构的刚性，减少了三重态激子的振动弛豫，可以让其在室温的环境下仍然具有磷光发射。本专利技术所得的多色室温磷光材料在365nm紫外灯照射下产生肉眼可见的蓝色荧光，关闭激发光源，随着功能化磷光体比例的提高，肉眼可见的余辉颜色从绿色到红色，余辉持续时间最长的可达10s，最短的也有3s；并且同一个样品在不同的激发源激发下也产生不同颜色的余辉，同时同一个样品随着时间的推移，室温磷光颜色也在改变。在多色标签和室温下长寿命发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚集态可视化的多色室温磷光材料，其特征在于，包括如下结构的聚合物：其中，n≥50，m≥2。2.根据权利要求1所述聚集态可视化的多色室温磷光材料，其特征在于，其制备工艺包括：S1、合成功能化磷光体：S2、合成功能化磷光体与乙酸乙烯酯的共聚物：S3、合成功能化磷光体与聚乙烯醇的共聚物：3.根据权利要求1所述聚集态可视化的多色室温磷光材料，其特征在于，制备步骤具体包括：S1、合成功能化磷光体：将1
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羟基芘、氢氧化钾、四氢呋喃加入到反应容器中，并在惰性气体保护、冷凝回流的条件下，对反应器进行加热，当温度升高至70℃时，缓慢加入4
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氯甲基苯乙烯，并在70
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75℃下反应48h；然后将所得产物进行再沉淀，过滤后，对所得固体进行洗涤、干燥，即得功能化
磷光体；S2、合成功能化磷光体与乙酸乙烯酯的共聚物：将步骤S1所得功能化磷光体，以及乙酸乙烯酯、偶氮二异丁腈和二甲基亚砜加入到反应容器中，在惰性气氛下，65℃下搅拌反应48h；然后将所得产物用去离子水沉淀后，取出固体，再用二甲基亚砜进行重沉淀，取出固体，对所得固体进行干燥，即得功能化磷光体与乙酸乙烯酯的共聚产物P；S3、合成功能化磷光体与聚乙烯醇的共聚物将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨朝龙，黄嘉悦，高亮，汪小娟，陈清傲，王永康，朱颖，李陈，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：