【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料化学，具体涉及基于三线态湮灭光子上转换聚合材料及方法。
技术介绍
1、构建复杂三维结构的新方法不断引起微纳制造领域的兴趣。例如，基于双光子吸收的光聚合技术在过去20年里取得了巨大的进展，因其突破了光学衍射极限，可以诱导空间选择性的双光子甚至多光子聚合，通过飞秒激光与材料的非线性相互作用能实现直接的三维打印。这项技术的关键在于双光子光敏剂的光激发与入射光强度成二次依赖性。这种非线性激发使得光刻胶内光束焦点附近的空间限制激发成为可能。然而，基于双光子吸收的光聚合对入射光功率的要求极高，通常情况下需要使用昂贵的飞秒脉冲激光器。在制造过程中，飞秒脉冲激光的成丝和群速色散等非线性光学现象给微纳加工过程带来了额外的不确定性。因此，在微纳制造领域开发构建复杂三维结构的新方法具有战略性和急迫性。
2、近年来，基于三线态湮灭光子上转换(triplet-tripletannihilation，tta-uc)的聚合技术越来越受到人们的关注。该技术采用连续激光作为光源，具有激发光所需能量低(小于100mw/cm2)、激发波长可调(可见光至近红外光)等特点，相比于其他方式具有明显的优势。随着研究的深入，基于三线态湮灭光子上转换三维打印研究逐步实现了从简单的聚合反应到二维图案的打印以及高空间分辨率的三维打印，显示出媲美双光子聚合的潜力。然而，考虑到三线态湮灭光子上转换体系采用的光敏剂与湮灭剂多为脂溶性分子，因此基于三线态湮灭光子上转换三维打印研究采用的光刻胶多为脂溶性光刻胶，在水溶性场景的三维打印方面受限，限制了该技术在
技术实现思路
1、要解决的技术问题：本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法：将光敏剂铂八乙基卟啉(ptoep)、湮灭剂9,10-二联苯蒽(dpa)与f-127混合后，加入四氢呋喃和去离子水，超声处理至溶解，旋蒸除去四氢呋喃，得到分散在水溶液中的tta-uc纳米胶束；再选取水溶性的单光子引发剂苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐(lap)与tta-uc胶束和水溶性单体聚乙二醇二丙烯酸酯(pegda)组成上转换光刻胶，最后采用连续激光(波长为532nm)激发上转换体系光敏剂的方式，将光子上转换的能量转移给引发剂分子，从而引发单体的聚合。本专利技术方法拓展了该方法在水溶液环境的打印应用。
2、技术方案：一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，具体包括以下步骤：
3、s1.称取光敏剂铂八乙基卟啉溶于四氢呋喃中，超声至完全溶解，得到光敏剂溶液；
4、s2.称取湮灭剂9,10-二联苯蒽溶于四氢呋喃中，超声至完全溶解，得到湮灭剂溶液；
5、s3.称取表面活性剂，加入光敏剂溶液与湮灭剂溶液，再加入四氢呋喃和去离子水，超声溶解；旋蒸除去溶液中的四氢呋喃，得到分散在水溶液中的三线态湮灭光子上转换纳米胶束；
6、s4.取水溶性三线态湮灭光子上转换纳米胶束溶液，加入单体聚乙二醇二丙烯酸酯，超声混合均匀，再加入引发剂苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐，超声至完全溶解，即得水溶性上转换光刻胶；
7、s5.采用532nm的连续激光引发单体聚合，得到聚合后光刻胶。
8、进一步的，所述步骤s3中表面活性剂为两亲嵌段聚合物f-127，由聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯组成。
9、进一步的，所述f-127在水溶液中的质量分数为4～6wt％。
10、进一步的，所述步骤s3中光敏剂铂八乙基卟啉、湮灭剂9,10-二联苯蒽摩尔比约为1:45～1：50。
11、进一步的，所述步骤s3中旋蒸除去溶液中的四氢呋喃温度为40～50℃。
12、进一步的，所述步骤s4中三线态湮灭光子上转换纳米胶束、单体聚乙二醇二丙烯酸酯、引发剂苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐的质量分数的比值为2：60～70：3。
13、进一步的，所述单体聚乙二醇丙烯酸酯的数均分子量为565～700。
14、有益效果：
15、1.由于三线态湮灭光子上转换体系采用的光敏剂与湮灭剂多为脂溶性分子，基于三线态湮灭光子上转换三维打印研究采用的光刻胶也多为脂溶性光刻胶，因此本专利技术提供了一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，纳米胶束可将三线态湮灭光子上转换的光敏剂与湮灭剂分子包裹在胶束的纳米空腔内，并分散在水溶液中，该方法操作简单，可推广用于不同的光敏剂与湮灭剂分子，同时本专利技术方法也拓展了在水溶液环境方面的打印应用。
16、2.本专利技术将tta-uc纳米胶束与水溶性引发剂和单体组成上转换光刻胶，胶束的存在减弱了空气中氧气的扩散对上转换荧光的猝灭，利用上转换能量转移间接使引发剂产生自由基，最终引发单体的聚合，聚合波长可随着tta-uc体系的改变从可见光拓展到近红外光。
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1.一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中表面活性剂为两亲嵌段聚合物F-127，由聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯组成。
3.根据权利要求2所述的一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，其特征在于：所述F-127在水溶液中的质量分数为4～6wt％。
4.根据权利要求1所述的一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中光敏剂铂八乙基卟啉、湮灭剂9,10-二联苯蒽摩尔比约为1:45～1：50。
5.根据权利要求1所述的一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中旋蒸除去溶液中的四氢呋喃温度为40～50℃。
6.根据权利要求1所述的一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中三线态湮灭光子上转换纳米胶束、单体聚乙二醇二丙烯酸酯、引发剂苯基(2,4,6-三甲基苯甲
7.根据权利要求6所述的一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，其特征在于：所述单体聚乙二醇丙烯酸酯的数均分子量为565～700。
...【技术特征摘要】
1.一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中表面活性剂为两亲嵌段聚合物f-127，由聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯组成。
3.根据权利要求2所述的一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，其特征在于：所述f-127在水溶液中的质量分数为4～6wt％。
4.根据权利要求1所述的一种基于三线态湮灭光子上转换的水溶性光刻胶的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中光敏剂铂八乙基卟啉、湮灭剂9,10-二联苯蒽摩尔比...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶常青，张雨生，史益忠，刘斌，张凌，王伟飒，
申请(专利权)人：苏州威迈芯材半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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