CN105254588B - 一种高折射率化合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种高折射率化合物,它具有如下结构:
Description
技术领域
本发明涉及一种改进的高折射率化合物。
背景技术
在光电材料领域中,透明树脂正普遍用于液晶显示器的防反射涂层,太阳能电池的透明涂层、发光二极管以及CCD和CMOS传感器。这样的光电材料通常不仅要求透明度、而且要求用于有效发光和集光的高折射率。从物理光学可知,苯环对材料折射率的提高主要是其易极化性产生的,但是其对材料折射率的提高幅度有限,因此必须引入其它杂原子基团才能得到更高折射率的树脂。
如将溴、碘等重原子引入到有机树脂分子中,可以有效提高化合物的折射率,但缺点是该有机树脂对热和光不稳定,此外,将其作用于电子级产品时,其生产过程中所残留的卤素很容易腐蚀电子元器件。
此外,用于提高材料折射率的另一方法是将高折射率的无机氧化物细颗粒添加到有机树脂中,但该技术有以下缺点:树脂中添加、分散的颗粒会对树脂的长期储存稳定性产生影响,因此需要对体系的折射率与稳定性进行平衡考虑。
除此之外,还可以通过在在分子结构中引入大量的杂原子来达到提高聚合物树脂折射率的要求,如硫、氮等原子。
发明内容
本发明用于克服已有技术之缺陷而提供一种高折射率化合物,它无需引入无机氧化物细颗粒也能产生具有高折射率的树脂,使树脂的折射率在1.58以上,并且可以用于薄膜材料的硬化涂层中。
为解决上述问题,本发明采用的技术方案是:
一种高折射率化合物,具有如下结构:
其中:R1为如下式的一种:
除此之外,本发明还要提供一种聚酯薄膜,所述薄膜表面含有上述高折射率化合物。
与现有技术相比,本发明的高折射率化合物含有2,5-二巯基噻二唑的可聚合单体,不含卤素,杜绝卤素残留;无需再添加无机氧化物颗粒即可实现聚酯薄膜折射率的提高,能够实现树脂的长期存储。
具体实施方式
本发明的上述可聚合单体可通过任何已知的有机合成反应而得到。下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释,但本发明的制备方法并不仅限于此。
中间化合物A1的制备
取1mol的甲基丙烯酸羟乙酯与1mol的三乙胺,溶于二氯甲烷中,在冰浴的情况下滴加1mol的丙烯酰氯,滴加完后,在室温下反应12小时,过滤,减压除去溶剂,柱层析提纯后得到中间化合物A1。
中间化合物A2的制备
取1mol的4,4'-二羟基二苯硫醚与1mol的三乙胺,溶于四氢呋喃中,在冰浴的情况下滴加1mol的丙烯酰氯,滴加完后,在室温反应3小时。然后再向体系中加入1mol的三乙胺,滴加1mol的甲基丙烯酰氯,滴加完后,在室温下反应12小时,过滤,减压除去溶剂,柱层析提纯后得到中间化合物A2。
中间化合物A3的制备
取1mol的4,4'-二羟乙基双酚芴与1mol的三乙胺,溶于四氢呋喃中,在冰浴的情况下滴加1mol的丙烯酰氯,滴加完后,在室温反应3小时。然后再向体系中加入1mol的三乙胺,滴加1mol的甲基丙烯酰氯,滴加完后,在室温下反应12小时,过滤,减压除去溶剂,柱层析提纯后得到中间化合物A3。
实施例1:
在装有机械搅拌、加热、回流冷凝以及恒压滴液漏斗的四口瓶内,分别加入0.1mol的2,5-二巯基噻二唑及乙酸丁酯,逐渐升温至50度,缓慢滴加0.2mol的甲基丙烯酸异氰酸乙酯,滴加完后,利用红外监测反应的进行程度,当2230cm-1处的NCO信号消失后,视为反应结束,降温停止反应,减压除去溶剂,纯化后得到产物,产率:76%。
用Bruke AV400超导核磁共振谱仪进行测试,结果如下:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.76(2H),6.30(2H),6.00(2H),4.35(4H),3.29(4H),2.09(6H).
用阿贝折光仪测得折射率为:1.6331
将制备的化合物M1,季戊四醇三丙烯酸酯及光引发剂按照表1配置成涂布液。
用10μm线棒,将涂布液涂布在PET膜上,在80℃烘箱中放置120s后取出,经紫外光(光强:50mW/cm2,曝光时间:10s)曝光后,得到聚酯薄膜,测试相关性能,在结果在表2中列出。
实施例2:
在装有机械搅拌、加热、回流冷凝以及恒压滴液漏斗的四口瓶内,分别加入0.1mol的2,5-二巯基噻二唑及乙酸丁酯,逐渐升温至30度,缓慢滴加含有0.2mol中间产物A1的乙酸丁酯溶液,滴加完后,利用薄层层析监测反应的进行程度。反应结束,降温停止反应,减压除去溶剂,纯化后得到产物,产率:69%。
用Bruke AV400超导核磁共振谱仪进行测试,结果如下:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):6.21(2H),5.40(2H),4.40(8H),3.12(4H),3.51(4H),2.08(6H)
用阿贝折光仪测得折射率为:1.5912
将制备的化合物M2,季戊四醇三丙烯酸酯及光引发剂按照下表1配置成涂布液。
用10μm线棒,将涂布液涂布在PET膜上,在80℃烘箱中放置120s后取出,经紫外光(光强:50mW/cm2,曝光时间:10s)曝光后,得到聚酯薄膜,测试相关性能,结果在表2中列出。
实施例3:
在装有机械搅拌、加热、回流冷凝以及恒压滴液漏斗的四口瓶内,分别加入0.1mol的2,5-二巯基噻二唑及乙酸丁酯,逐渐升温至30度,缓慢滴加含有0.2mol中间产物A2的乙酸丁酯溶液,滴加完后,利用薄层层析监测反应的进行程度。反应结束,降温停止反应,减压除去溶剂,纯化后得到产物,产率:73%。
用Bruke AV400超导核磁共振谱仪进行测试,结果如下:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.38(4H),7.21(4H),6.85(8H),5.83(2H),5.51(2H),3.01(4H),2.76(4H),2.11(6H)
用阿贝折光仪测得折射率为:1.6237
将制备的化合物M3,季戊四醇三丙烯酸酯及光引发剂按照下表1配置成涂布液。
用10μm线棒,将涂布液涂布在PET膜上,在80℃烘箱中放置120s后取出,经紫外光(光强:50mW/cm2,曝光时间:10s)曝光后,得到聚酯薄膜,测试相关性能,结果在表2中列出。
实施例4:
在装有机械搅拌、加热、回流冷凝以及恒压滴液漏斗的四口瓶内,分别加入0.1mol的2,5-二巯基噻二唑及乙酸丁酯,逐渐升温至30度,缓慢滴加含有0.2mol中间产物A3的乙酸丁酯溶液,滴加完后,利用薄层层析监测反应的进行程度。反应结束,降温停止反应,减压除去溶剂,纯化后得到产物,产率:56%。
用Bruke AV400超导核磁共振谱仪进行测试,结果如下:
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.88(4H),7.56-7.21(16H),6.91(8H),6.70(8H),6.10(2H),5.56(2H),4.56(8H),4.20(8H),3.31(4H),2.56(4H),2.13(6H)
用阿贝折光仪测得折射率为:1.6315
将制备的化合物M4,季戊四醇三丙烯酸酯及光引发剂按照下表1配置成涂布液。用10μm线棒,将涂布液涂布在PET膜上,在80℃烘箱中放置120s后取出,经紫外光(光强:50mW/cm2,曝光时间:10s)曝光后,得到聚酯薄膜,测试相关性能,结果在表2中列出。
对比例1
将季戊四醇三丙烯酸酯,氧化锆分散液(固含量20%)及光引发剂按照下表1配置成涂布液。
用10μm线棒,将涂布液涂布在PET膜上,在80℃烘箱中放置120s后取出,经紫外光(光强:50mW/cm2,曝光时间:10s)曝光后,测试相关性能,在结果在表2中列出。
表1实施例涂布液配方
单位:克
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 | |
M1 | 30 | - | - | - | - |
M2 | - | 30 | - | - | - |
M3 | - | - | 30 | - | - |
M4 | - | - | - | 30 | - |
TMPTA | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
氧化锆分散液 | - | - | - | - | 30 |
丙二醇甲醚 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
甲基异丁基酮 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
BYK-UV3500 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
光引发剂1173 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
光引发剂184 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
表2固化膜性能测试
Claims (2)
1.一种高折射率化合物,其特征在于,具有如下结构:
其中,R1为如下取代基的一种:
2.一种聚酯薄膜,其特征在于,所述薄膜表面含有权利要求1所述的高折射率化合物。
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