CN109722239B - 一种荧光组合物和荧光粉及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚合物领域的荧光聚合物组合物、荧光粉及制法和应用。所述荧光聚合物组合物由重量比为10:90~90:10的蓝光荧光聚合物和红光荧光聚合物组成;所述蓝光荧光聚合物为特定通式马来酸酐共聚物经强碱改性后得到;红光荧光聚合物为将蓝光荧光聚合物热处理后得到。其荧光特性为同时包含400~550nm蓝光发射和600~750nm红光发射。所述荧光聚合物组合物、荧光粉及其转光树脂荧光强度高,原料成本低,工艺成熟,无生物毒性和环境污染性,水溶性或水分散性良好,应用形式多样,极易进行工业推广。在防伪、生物成像、转光膜、紫外光吸收材料、太阳能电池密封胶、荧光染料等领域具有广阔应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,更进一步说,涉及一系列荧光聚合物组合物、荧光粉、转光树脂及其制备方法和应用。
背景技术
荧光即光致发光,是指荧光物质吸收外界高能光辐射(如紫外、X射线、日光短波段)后,导致内部电子能级跃迁,重新释放出能量较低的长波光,由于其吸收和发射波长的差异性,荧光在矿物学、宝石学、医学、化学传感、荧光标记、染料、生物探测、农作物生长等方面具有重要的应用前景。
近年来,高科技的转光农膜成为农用膜领域的重点研究项目,与普通农膜相比,转光农膜中所添加的有效荧光剂,可以将对植物有害的紫外光和无用的黄绿光分别转化为促进植物光合作用的蓝光和红光,其中,蓝光可活跃叶绿体的运动,并起到抑制叶柄,提高蛋白质含量的作用,红光不仅能促进果实的生长,提高含糖量,还能可有效提高地温,促进作物早熟。
荧光剂可以概括的分为无机和有机荧光物质两大类,与无机荧光剂相比,有机荧光材料通常具有价格较为低廉、制作工艺简单、易于材料改良等优点,在生物成像、转光、防伪、LED等诸多领域中具有广泛的实用价值,但是,对于绝大多数传统的有机荧光材料来说,当其处于聚集态时,会出现荧光淬灭的现象,即聚集荧光淬灭效应,这种效应使传统有机荧光材料以高浓度溶液和固体形式的应用受到制约。另一方面,在传统的有机荧光试剂中,有效的生色团往往为含有苯、萘、芘、蒽等的不饱和共轭结构基团,导致多数有机荧光试剂具有生物毒性。因而,开发新的环保型固态或聚集态发光材料,对于进一步扩展有机荧光材料的应用领域,具有十分重要的意义。
目前市售转光农膜均采用稀土荧光试剂,其昂贵的价格和材料的稀缺性将限制转光农膜的市场推广。而有机荧光染料虽然种类繁多,但是,将其应用于转光膜领域时,其具有的聚集诱导荧光淬灭效应会导致固体形式的工业加工难以实现,且容易出现染料迁移现象。此外,在现有技术中,采用同种原料仅能制备出具有单色荧光的荧光剂,会给实际应用带来更复杂的问题如荧光剂复配、相容性等,或者更繁琐的工艺流程,不利于其推广。
近年来的研究发现,通过特定的水热、交联固定、组装、缩聚、碳化、酸化处理等手段,可以将只含有C=O、C=N、C=S、C=C双键或C-O、C-N单键等结构的无荧光、无共轭结构的聚合物,转化为具有非共轭荧光聚合物产物,这些非共轭荧光聚合物具有无生物毒性、低成本、制备方案简单等优点,相关的机理分析认为,非共轭聚合物中的荧光团为含以上所述双键和单键的结构在制备过程中形成的聚集体。
但是,到目前为止,非共轭荧光聚合物的制备仍存在产物产量低、荧光较弱等缺点,因此,开发新型高强度非共轭聚合物荧光剂将具有重要的市场价值和经济意义。
发明内容
针对现有技术中有机荧光试剂的生物毒性、价格昂贵、颜色单一等问题以及工业应用困难,以及非共轭聚合物荧光剂产率低、荧光弱等问题,本发明提出一种荧光聚合物组合物、荧光粉和转光树脂及其制备方法和应用。本发明提出的荧光聚合物组合物、荧光粉、转光树脂,其原材料和工艺中的试剂价格低廉,生产工艺成熟,生物毒性和环境污染性低。该本发明的荧光聚合物制备方法简单易行,水溶性良好,荧光性能不受溶液浓度及固体形态的制约,可单独制备或与各种载体复配制备荧光粉、转光树脂等,应用形式多样,极易进行工业化推广,因而具有非常广阔的应用前景。
本发明目的之一是提供一种荧光组合物。
本发明所述的荧光组合物,由蓝光荧光聚合物和红光荧光聚合物组成;其中,蓝光荧光聚合物和红光荧光聚合物的重量比范围为1:99~99:1,优选为25:75~65:35,更优选为35:65~50:50。
所述蓝光荧光聚合物,为具有通式(I)的马来酸酐共聚物经强碱改性后得到的聚合物;
所述红光荧光聚合物,为将蓝光荧光聚合物热处理后得到的聚合物。
所述热处理的优选温度为170~250℃,更优选为180~210℃。
所述通式(I)可表达如下:
其中,m、n和r均为自然数,m+n≥1,r≥0。所述基团R1和R2可以为任何基团。
进一步地,
所述R1和R2可优选为饱和烷基,更优选为具有线型结构的直链烷基,最优选地为甲基、乙基、正丙基、正丁基,最最优选为甲基;
更多的优选方案:
所述R1和R2可优选R1=R2;
所述n和/或r优选为0,更优选地为n=r=0。
更具体地,所述具有通式(I)的马来酸酐共聚物具体优选为马来酸酐-醋酸乙烯酯共聚物,更优选为马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物。
本发明所述的通式(I)的马来酸酐共聚物可以为线性结构,也可以为交联结构,比如通过在其中加入交联剂实现的交联结构。
本发明所述的通式(I)马来酸酐共聚物可采用现有技术中已有的通式(I)马来酸酐共聚物,也可以采用现有技术中已有的方法自制。优选可通过CN1618826A(中国专利ZL200310115329.4)和CN101338007A(中国专利申请200810118553.1)中提出的方法制备。
本发明目的之二是提供所述荧光聚合物组合物的制备方法。
本发明所述的荧光聚合物组合物的制备方法,可包括将所述通式(I)的聚合物经过非水溶剂分散,并与强碱的水溶液充分混合后去除非水溶剂并干燥得到蓝光荧光聚合物:将蓝光荧光聚合物热处理得到红光荧光聚合物;将包括所述蓝光荧光聚合物、红光荧光聚合物在内的组分按所述重量比混合而得荧光组合物。
具体可包括以下步骤:
步骤一、取所述具有通式(I)的聚合物,加入非水溶剂进行充分分散,得到具有通式(I)的聚合物的非水分散液;其中,聚合物与溶剂的比重范围为(0.5~20):100,优选为(5~10):100;所述非水溶剂为能够与水混溶的有机溶剂;
步骤二、取水溶性一元强碱,加入水中进行溶解,得到强碱水溶液;所述一元强碱与水的比重范围为(0.1~50):100,优选为(1~10):100;
步骤三、将步骤一制备的所述具有通式(I)的聚合物的非水分散液滴加到步骤二制备的所述强碱水溶液中,同时予以搅拌,充分混合之后除去非水溶剂得到蓝光荧光聚合物的水溶液或水分散液;
所述的具有通式(I)的聚合物与水溶性一元强碱原则上可以为任意比例;优选地,所述水溶性一元强碱与所述具有通式(I)的聚合物的重量比范围为5:95~85:15,更优选为10:90~50:50,最优选为15:85~25:75。
一般来讲,线性结构的通式(I)的聚合物易溶于水,交联结构的通式(I)的聚合物才不易溶于水。所以,如果采用线性结构的通式(I)的聚合物,步骤三得到的是蓝光聚合物水溶液,如果采用交联结构的通式(I)的聚合物,步骤三得到的是蓝光聚合物水分散液;
步骤四、将步骤三制得的所述高荧光强度的蓝光聚合物的水溶液或水分散液干燥,得到所述蓝光荧光聚合物的固体;
步骤五、取部分步骤四得到的蓝光荧光聚合物固体在温度为170~250℃、优选180~210℃的范围内进行热处理,至固体变为均匀红色,得到所述红光荧光聚合物;
步骤六、将上述所得蓝光荧光聚合物与红光荧光聚合物按所述重量比混合得到所述荧光组合物。
进一步地,
本发明所述制备方法的步骤一中,所述的非水溶剂为可以与水混溶的有机溶剂,选自甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、异丙醇、丙酮、六甲基磷酰三胺、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲亚砜、丁砜、二氧六环、羟基丙酸、乙胺、乙二胺、乙二醇、甘油、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、二甘醇二甲醚、1,3-二氧杂环戊烷中的至少一种;更优选地为甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、丙酮中的至少一种;最优选为甲醇、乙醇中的至少一种。
所述通式(I)聚合物可以溶解在非水溶剂中,但需要较长的时间,在本制备方法中,可以分散后即进行混合,不等该聚合物在有机溶剂中完全溶解。
本发明所述制备方法的步骤二中,所述水溶性一元强碱选自水溶性一元无机强碱中的至少一种,优选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化钫中的至少一种;更优选为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
本发明所述制备方法的步骤三中,因聚合物与强碱可以快速反应,聚合物的非水分散液滴加到强碱溶液中的速度不受限制,通常的滴加速度即可。待聚合物非水分散液滴加完毕即可进行除去非水溶剂的操作,也可以在滴加完毕后再继续适当搅拌,然后开始除去非水溶剂。滴加完毕后是否继续搅拌或是搅拌多长时间均无限制。
本发明所述制备方法的步骤三中,非水溶剂较多具有强挥发性,去除非水溶剂的方法可采用现有技术中的各种常见方法。比如,利用低温加热和/或搅拌即可,通常在低温25~60℃下加热8~96小时即可,同时可以进行搅拌。
本发明所述制备方法的步骤四中所述的干燥方式可以是现有技术各种干燥方法,包括烘干、冷冻干燥等物理干燥方法,也可以是喷雾干燥。喷雾干燥的设备及工艺参数均为现有技术通常的,本发明中一般喷雾干燥的进口温度为120~165℃,出口温度为20~100℃。
本发明所述制备方法的步骤五中所述热处理的温度优选处于170~250℃范围内,更优选处于180~210℃范围内,所述热处理的气氛可以为空气气氛、氮气气氛、真空气氛、惰性气体气氛等,优选地为空气气氛。
本发明所述制备方法的步骤六,将所述重量比的蓝光荧光聚合物及红光荧光聚合物物理混合即可,可采用现有技术中通常的混合方法,比如机械混合,采用通常的机械混合设备即可,比如搅拌机、捏合机等。
本发明所述制备方法的步骤三中,将步骤一制备的所述具有通式(I)的聚合物的非水分散液滴加到步骤二制备的所述强碱水溶液中,所述聚合物立即溶解,并且所述具有通式(I)的聚合物中马来酸酐环同时发生开环的酸碱中和反应和酯化反应;同时,有机溶剂与水之间的快速扩散造成原有及新生成的次级荧光团如C=O、C-O等的自组装聚集,形成具有蓝光发射的非共轭荧光团聚集体;之后在步骤四中,所述强碱改性后的聚合物固体结构中发生脱除反应,导致具有红光发射的荧光团形成。
本发明的荧光组合物的荧光特征为发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
本发明的荧光聚合物组合物在具体应用时,可以直接使用其聚合物固体,或是将聚合物固体与水充分混合得到的其水溶液或是水分散液进行应用。
本发明的目的之三是提供一种荧光粉及其制备方法。
本发明所述荧光粉,包含有所述荧光聚合物组合物和载体。
本发明所述的荧光粉中荧光聚合物组合物和载体的重量比原则上,可以为任意比例。但是优选所述荧光聚合物组合物在荧光粉中的含量为0.1~100wt%,优选为10~75wt%,更优选为25~50wt%或100wt%。
本发明所述的荧光粉中所包含的荧光聚合物组合物可以为所述荧光聚合物组合物的一种或一种以上。
本发明所述的荧光粉中所包含的载体为现有技术中常规的可作为载体的无机、有机、高分子化合物等,以实现红光荧光聚合物和载体的更好分散。载体可以优选为水溶性或水分散性的无机、有机、高分子化合物,更优选为聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、粉末橡胶、二氧化硅、碳酸钙中的至少一种。本发明所述的载体可以起到分散荧光组合物固体、降低荧光粉粒径、甚至提高其与特定类型树脂相容性的作用,从而使得荧光组合物更好的应用。所述载体的微观结构,优选为微米级和/或纳米级粒子。需要注意的是,针对荧光粉的特定制备方法或荧光粉的特定应用而选择的载体应保证在热处理过程中保持其化学稳定性,即不会热分解。
本发明所述的荧光粉,其颗粒优选为微米级或纳米级颗粒,以便于其在各种基体如热塑性树脂等中实现良好的分散;所述荧光粉的颗粒平均粒径范围优选为0.05~50μm,更优选为0.1~20μm。
所述荧光粉,其荧光特征为发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
本发明的目的之四是提供所述荧光粉的制备方法。
本发明所述的荧光粉由所述荧光聚合物组合物,或由包括所述荧光聚合物组合物与至少一种所述载体在内的组分混合而制得。
进一步地,可以为以下方法之一:
将所述荧光聚合物组合物固体进行粉碎而得所述荧光粉;
或将所述荧光聚合物组合物固体与载体机械混合并粉碎制备所述荧光粉。
此外,还可以用以下方法之一制备本发明所述荧光粉:
根据本发明上述荧光聚合物组合物的制备方法,将所述步骤三得到的蓝光荧光聚合物的水溶液或水分散液直接喷雾干燥得到蓝光荧光粉,之后按所述蓝光荧光聚合物与红光荧光聚合物的重量比取部分蓝光荧光粉热处理至变成均匀红色,得到所述红光荧光粉;将所得红光荧光粉与之前剩余的蓝光荧光粉混合,得到所述荧光粉;
或将所述蓝光荧光聚合物的水溶液或水分散液直接干燥成固体后粉碎得到蓝光荧光粉,之后按所述蓝光荧光聚合物与红光荧光聚合物的重量比取部分蓝光荧光粉热处理变成均匀红色,得到所述红光荧光粉;将所得红光荧光粉与之前剩余的蓝光荧光粉混合,得到所述荧光粉;
或将所述蓝光荧光聚合物的水溶液或水分散液与所述载体水溶液或载体水分散液共混后,经喷雾干燥成粉状,得到含载体的蓝光荧光粉;之后按所述蓝光荧光聚合物与红光荧光聚合物的重量比取部分含载体的蓝光荧光粉热处理变成均匀红色,得到含载体的红光荧光粉;将所得含载体的红光荧光粉与之前剩余的含载体的蓝光荧光粉混合,得到所述荧光粉;
或将所述蓝光荧光聚合物的水溶液或水分散液与载体水溶液或载体水分散液共混后干燥成固体、然后粉碎,得到含载体的蓝光荧光粉;之后按所述蓝光荧光聚合物与红光荧光聚合物的重量比取部分含载体的蓝光荧光粉热处理变成均匀红色,得到含载体的红光荧光粉;将所得含载体的红光荧光粉与之前剩余的含载体的蓝光荧光粉混合,得到所述荧光粉。
所述热处理温度为170~250℃,优选180~210℃。所述热处理的气氛可以为空气气氛、氮气气氛、真空气氛、惰性气体气氛等,优选地为空气气氛。
上述载体水溶液水分散液的浓度无特殊要求,只要能够溶解或均匀分散载体即可。具体实施时,通常载体水溶液水分散液的浓度可在浓度0.5~15wt%。
本发明所述的荧光粉的制备方法中优选将蓝光荧光聚合物的水溶液或水分散液与载体水溶液或载体水分散液进行充分混合后,进行干燥、粉碎,得到含载体的蓝光荧光粉,取其部分热处理后制备所述含载体红光荧光粉,然后将两者混合的方法。
以上所述的干燥方法可选为现有技术中已有的各种干燥方法,例如烘干、冷冻干燥等物理干燥方法以及喷雾干燥法,优选地为喷雾干燥法。粉碎方法可以为现有技术中各种已有的粉碎方法,优选为球磨法。所述的喷雾干燥或是球磨法的设备及工艺条件也为现有技术中的通常的设备和通常条件。本发明中一般喷雾干燥的进口温度为120~165℃,出口温度为20~100℃。
本发明的目的之五是提供一种转光树脂。
本发明的转光树脂,包含本发明以上所述的荧光粉及热塑性树脂,其中所述荧光粉与热塑性树脂的重量比例为(0.1~30):100,优选为(0.5~20):100,更优选地为(1~10):100。
所述热塑性树脂优选自以下树脂中的至少一种:聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚丙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯醚、聚砜、橡胶、聚乳酸;所述的热塑性树脂选优选地选自以下树脂中的至少一种:聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯;更优选地选自以下树脂中的至少一种:聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
本发明所述的转光树脂,其主要组分为所述热塑性树脂和所述的荧光粉。除此之外,本发明所述的紫外光转蓝光树脂还可以包括塑料加工领域中常用的助剂,比如抗氧剂,增塑剂及其它加工助剂等。这些常用的助剂用量为常规用量,或根据实际情况的要求来进行适当的调整。
本发明所述的转光树脂是一种具有紫外光转蓝光、紫外光转红光、黄绿光转红光中一种以上转光性能的转光树脂。本发明所述的转光树脂可以在转光农膜、太阳能电池密封胶、紫外光吸收材料等领域广泛应用。
本发明的目的之六是提供一种转光树脂的制备方法。
本发明所述的转光树脂的制备方法,包括将包含有所述热塑性树脂和所述荧光粉在内的组分按所述量混合均匀后通过熔融共混即得所述的紫外光转蓝光树脂。具体可经过充分的机械混合、搅拌后,进行热塑性共混加工,即得所述的转光树脂。
本发明所述的制备方法中将热塑性树脂和荧光粉在内的组分原料热塑性共混加工所采用的方法就是橡塑加工中通常的熔融共混加工方法,共混温度即热塑性树脂的通常加工温度,应该在既保证所采用的热塑性树脂完全熔融又不会使所采用的热塑性树脂分解的范围内选择。需要注意的是,所述的热塑性树脂的熔融温度或制备方法中的热塑性加工温度优选低于170℃。
在本发明所述转光树脂的熔融共混加工过程中,如热塑性加工温度等于或高于170℃,则该过程中将存在部分蓝光荧光聚合物向红光聚合物的转变,蓝光荧光聚合物的转变量无法以现有之测试手段定量计量;但即便在热塑性加工温度等于或高于蓝光荧光聚合物向红光荧光聚合物的转变温度的情况下,也可以制备出同时具备紫外转蓝光、紫外转红光和绿光转红光性能的转光树脂。
此外,根据加工需要,可在共混物料中适量加入热塑性树脂加工的常规助剂。在共混过程中可以将所述热塑性树脂、蓝光荧光粉等各组分通过计量加料等方式同时加入熔融共混设备中进行熔融共混;也可以先通过通用的混合设备,预先将所述各个组分混合均匀,然后再经过橡塑共混设备熔融共混。
其中所述的热塑性共混加工的方法,可以是现有技术中任何的热塑性熔融共混加工方法,其中,优选地为螺杆挤出、密炼、开炼、连续混炼,更优选地为螺杆挤出。
在制备方法中所使用的橡塑共混设备可以是开炼机、密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或转矩流变仪等。所述的物料混合设备选自现有技术中的高速搅拌机、捏合机等机械混合设备。
在制备方法的原料中还可含有塑料加工领域中常用的助剂,比如抗氧剂,增塑剂及其它加工助剂等。这些常用的助剂用量为常规用量,或根据实际情况的要求来进行适当的调整。
本发明的目的之七是提供所述荧光聚合物组合物、荧光粉及转光树脂,在防伪、生物成像、转光膜、紫外光吸收材料、太阳能电池密封胶、荧光染料领域中的应用。
本发明申请人在研究中发现,对某特定类型的马来酸酐的共聚物(本发明通式(I)聚合物)进行强碱改性处理和进行强碱改性处理及热处理,可以制备出蓝光荧光聚合物与红光荧光聚合物的组合物。本发明的主要优势为:
①所述的马来酸酐的共聚物为工业聚烯烃合成的副产物,价格低廉、工业生产流程成熟;
②所述的马来酸酐的共聚物中不含有苯、萘、芘、蒽等潜在毒性的芳香基团,生物安全性高;
③所述的马来酸酐的共聚物作为原材料的此类荧光试剂的制备工艺简便易行,可行性高,工艺中所涉及的试剂如甲醇、乙醇、氢氧化钠、氢氧化钾等均为廉价的常规试剂,无环境污染性;
④本发明的荧光聚合物组合物和荧光粉,其高强度的荧光性能不受其液体浓度和固体形态的制约,因而可适用于多种工业形式的应用;
⑤本发明的荧光聚合物组合物和荧光粉为水溶性试剂,生产和使用路线中均无需涉及具有生物毒性、高环境污染性的有机溶剂,是一种绿色、环保型的高强度荧光剂。可作为环境友好、成本低廉的蓝光荧光染料,有望应用于防伪、生物成像、转光膜等诸多领域。
⑥本发明的荧光聚合物组合物和荧光粉的制备方法所选取的原材料和制备工艺中的试剂价格低廉,工艺路线简便易行,荧光产物应用形式多样,具有非常广阔的工业应用前景。
⑦本发明的转光树脂,具有制备方法简单、安全环保、荧光强度高等优点,可应用于转光膜、紫外光吸收材料、太阳能电池密封胶等领域。
附图说明
图1为实施例21制备的聚乙烯(PE)转光树脂的三维荧光谱图;其中区域1表示PE树脂料转光区,区域2表示转光树脂具有紫外光转蓝光性能,区域3表示转光树脂具有紫外光转红光性能,区域4表示转光树脂具有绿光转红光性能;
图2为对比例1制备的聚乙烯(PE)的三维荧光谱图;说明PE不具有紫外光转蓝/红光、黄绿光转红光的性能。
具体实施方式
下面结合实施例,进一步说明本发明。但本发明不受这些实施例的限制。
实施例中的实验数据使用以下仪器及测定方法测定:
(1)荧光现象观察:实施例和对比例样品放置在暗室中,在紫外光照射下观察荧光现象,紫外灯功率为24W,紫外光波长采用365nm。
(2)荧光光谱数据采用日本Horiba公司的JY FL3荧光光谱仪对样品进行分析测试,将树脂样品固定在固体样品支架上,粉末样品平铺于固定样品支架上并压实,确保样品表面光滑后测试,采用450W氙灯光源,激发波长范围250nm~650nm,发射光谱范围为300nm~1000nm,发射光谱采用CCD模式进行采集。
实施例所用马来酸酐共聚物均为自制,其他原料均为市售而得。
实施例所用的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL),参考了专利CN1618826A中实施例4进行制备,主要制备条件及参数:反应单体马来酸酐和醋酸乙烯酯的摩尔比为1:1,介质为乙酸丁酯,引发剂为过氧化二苯甲酰,80℃反应5h,微球平均粒径为440nm。
实施例所用的马来酸酐-醋酸乙烯酯交联共聚物(MVC),参考了专利CN101338007A中实施例1进行制备,主要条件及参数:反应单体马来酸酐和醋酸乙烯酯的摩尔比为1:1,介质为乙酸丁酯,引发剂为过氧化二苯甲酰,交联剂为二乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA),80℃反应4h,微球平均粒径为460nm。
荧光聚合物组合物
实施例1
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入200mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量2.4g的氢氧化钠投入200mL去离子水中溶解;将MVL的乙醇分散液滴加到氢氧化钠的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在180℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照75:25的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例2
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入500mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量1.44g的氢氧化锂投入500mL去离子水中溶解;将MVL的乙醇分散液滴加到氢氧化锂的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在180℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照75:25的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例3
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入150mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量3.36g的氢氧化钾投入100mL去离子水中溶解;将MVL的乙醇分散液滴加到氢氧化钾的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在180℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照50:50的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例4
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入120mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量14.4g的氢氧化钫投入60mL去离子水中溶解;将MVL的乙醇分散液滴加到氢氧化钫的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在180℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照50:50的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例5
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入250mL的甲醇溶液中,搅拌分散;称取质量3.36g的氢氧化钾投入250mL去离子水中溶解;将MVL的甲醇分散液滴加到氢氧化钾的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的甲醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在170℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照10:90的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例6
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入60mL的正丙醇溶液中,搅拌分散;称取质量3.36g的氢氧化钾投入60mL去离子水中溶解;将MVL的正丙醇分散液滴加到氢氧化钾的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的正丙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在190℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照90:10的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例7
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入100mL的正丁醇溶液中,搅拌分散;称取质量3.36g的氢氧化钾投入100mL去离子水中溶解;将MVL的正丁醇分散液滴加到氢氧化钾的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的正丁醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在190℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照99:1的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例8
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯交联交替共聚物(MVC)投入1200mL的丙酮溶液中,搅拌分散;称取质量3.36g的氢氧化钾投入500mL去离子水中溶解;将MVC的丙酮分散液滴加到氢氧化钾的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的丙酮,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在180℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照1:99的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例9
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯交联交替共聚物(MVC)投入2000mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量2.4g的氢氧化钠投入1000mL去离子水中溶解;将MVC的乙醇分散液滴加到氢氧化钠的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在190℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照70:30的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例10
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯交联交替共聚物(MVC)投入150mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量2.4g的氢氧化钠投入100mL去离子水中溶解;将MVC的乙醇分散液滴加到氢氧化钠的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在210℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照85:15的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例11
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯交联交替共聚物(MVC)投入200mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量2.4g的氢氧化钠投入250mL去离子水中溶解;将MVC的乙醇分散液滴加到氢氧化钠的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在230℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照65:35的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例12
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯交联交替共聚物(MVC)投入500mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量2.4g的氢氧化钠投入400mL去离子水中溶解;将MVC的乙醇分散液滴加到氢氧化钠的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,在65℃下烘48小时干燥后得到蓝光荧光聚合物的固体。取部分蓝光荧光聚合物在250℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光聚合物。将蓝光荧光聚合物固体和红光荧光聚合物的固体按照90:10的重量比混合,得到所述的荧光组合物,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
荧光粉
实施例13
取实施例1所述的荧光组合物直接球磨,制备所述的荧光粉,平均粒径为5μm,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例14
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入200mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量2.4g的氢氧化钠投入200mL去离子水中溶解;将MVL的乙醇分散液滴加到氢氧化钠的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,将此水溶液喷雾干燥(进口温度140~160℃,出口温度80~95℃)后得到蓝光荧光粉,取部分蓝光荧光粉在185℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光粉。将蓝光荧光粉和红光荧光粉按照75:25的重量比混合均匀,得到所述荧光粉,平均粒径为45μm,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例15
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯交联交替共聚物(MVC)投入150mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量2.4g的氢氧化钠投入100mL去离子水中溶解;将MVC的乙醇分散液滴加到氢氧化钠的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液,将此水溶液喷雾干燥(进口温度140~160℃,出口温度80~95℃)后得到蓝光荧光粉,取部分蓝光荧光粉在185℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光粉。将蓝光荧光粉和红光荧光粉按照75:25的重量比混合均匀,得到所述荧光粉,平均粒径为45μm,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例16
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入200mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量2.4g的氢氧化钠投入200mL去离子水中溶解;将MVL的乙醇分散液滴加到氢氧化钠的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液。将此水溶液干燥(65℃,48小时)得到的固体进行球磨后得到蓝光荧光粉,取部分蓝光荧光粉在185℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到红光荧光粉。将蓝光荧光粉和红光荧光粉按照75:25的重量比混合均匀,得到所述荧光粉,平均粒径为5μm,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例17
称取质量19.2g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入300mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量4.8g的氢氧化钠投入300mL去离子水中溶解;将MVL的乙醇分散液滴加到氢氧化钠的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液。将此水溶液与24g聚乙烯醇(PVA,牌号CP1000,日本可乐丽,浓度为10wt.%)的水溶液(混合,其中蓝光聚合物与PVA的重量比为50:50,将混合溶液搅拌均匀后进行喷雾干燥(进口温度140~160℃,出口温度80~95℃),得到以聚乙烯醇为载体的蓝光荧光粉,取部分蓝光荧光粉在190℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到以聚乙烯醇为载体的所述荧光粉,平均粒径为50μm,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例18
称取质量19.2g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入300mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量4.8g的氢氧化钠投入300mL去离子水中溶解;将MVL的乙醇分散液滴加到氢氧化钠的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到蓝光荧光聚合物的水溶液。将此水溶液与12g聚乙烯醇(PVA,牌号CP1000,日本可乐丽,浓度为10wt.%)的水溶液(混合,其中蓝光聚合物与PVA的重量比为67:33,将混合溶液搅拌均匀后进行喷雾干燥(进口温度140~160℃,出口温度80~95℃),得到以聚乙烯醇为载体的蓝光荧光粉,取部分蓝光荧光粉在190℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到以聚乙烯醇为载体的所述荧光粉,平均粒径为50μm,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例19
取5g实施例1所述的荧光组合物与45g纳米碳酸钙(HAIZE(HF-501),海峰纳米科技有限公司)混合后进行球磨,其中荧光组合物与纳米碳酸钙的重量比为10:90,得到以纳米碳酸钙为载体的所述荧光粉,平均粒径为5μm,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
实施例20
称取质量9.6g的马来酸酐-醋酸乙烯酯线性交替共聚物(MVL)投入200mL的乙醇溶液中,搅拌分散;称取质量2.4g的氢氧化钠投入200mL去离子水中溶解;将MVL的乙醇分散液滴加到氢氧化钠的水溶液中,同时搅拌至充分混合。之后在40℃恒温烘箱下处理48小时,除去其中的乙醇,得到强碱改性聚合物的水溶液。将此水溶液干燥,与8g纳米碳酸钙(HAIZE(HF-501),海峰纳米科技有限公司)混合进行球磨后,得到以纳米碳酸钙为载体的蓝光荧光粉,取部分蓝光荧光粉在195℃恒温鼓风干燥箱中加热至变为均匀的红色,得到以碳酸钙为载体的红光荧光粉。将蓝光荧光粉与红光荧光粉混合均匀,得到所述的荧光粉,平均粒径为5μm,其荧光发射范围同时包含400~550nm范围内的蓝光发射和600~750nm范围内的红光发射。
转光树脂
实施例21
分别称取100重量份的聚乙烯(PE,中国石化北京燕山分公司,牌号2101TN00)树脂料、1重量份的实施例13所述的荧光粉、0.5重量份的抗氧剂168(瑞士汽巴嘉基)、0.1重量份的抗氧剂1010(瑞士汽巴嘉基),进行搅拌混匀后,将混合料投入HaakeMiniLab挤出机,设置螺杆温度为160℃,混合料经螺杆挤出后得到本发明所述的转光树脂。荧光现象观察,其具有紫外光转蓝光、紫外光转红光、黄绿光转红光中一种以上转光性能(图1)。
对比例1
分别称取100重量份的聚乙烯(PE,中国石化北京燕山分公司,牌号2101TN00)树脂料、0.5重量份的抗氧剂168(瑞士汽巴嘉基)、0.1重量份的抗氧剂1010(瑞士汽巴嘉基),进行搅拌混匀后,将混合料投入HaakeMiniLab挤出机,设置螺杆温度为160℃,混合料经螺杆挤出后得到对比树脂。荧光现象观察,其无转光性能(图2)。
实施例22
分别称取100重量份的聚乙烯(PE,中国石化北京燕山分公司,牌号2101TN00)树脂料、2重量份的实施例14所述的荧光粉、0.5重量份的抗氧剂168(瑞士汽巴嘉基)、0.1重量份的抗氧剂1010(瑞士汽巴嘉基),进行搅拌混匀后,将混合料投入HaakeMiniLab挤出机,设置螺杆温度为150℃,混合料经螺杆挤出后得到本发明所述的转光树脂。荧光现象观察,其具有紫外光转蓝光、紫外光转红光、黄绿光转红光中一种以上转光性能。
实施例23
分别称取100重量份的聚乙烯(PE,中国石化北京燕山分公司,牌号2101TN00)树脂料、0.5重量份的实施例15所述的荧光粉、0.5重量份的抗氧剂168(瑞士汽巴嘉基)、0.1重量份的抗氧剂1010(瑞士汽巴嘉基),进行搅拌混匀后,将混合料投入HaakeMiniLab挤出机,设置螺杆温度为160℃,混合料经螺杆挤出后得到本发明所述的转光树脂。荧光现象观察,其具有紫外光转蓝光、紫外光转红光、黄绿光转红光中一种以上的转光性能。
实施例24
分别称取100重量份的聚乙烯(PE,中国石化北京燕山分公司,牌号2101TN00)树脂料、10重量份的实施例16所述的荧光粉、0.5重量份的抗氧剂168(瑞士汽巴嘉基)、0.1重量份的抗氧剂1010(瑞士汽巴嘉基),进行搅拌混匀后,将混合料投入HaakeMiniLab挤出机,设置螺杆温度为150℃,混合料经螺杆挤出后得到本发明所述的转光树脂。荧光现象观察,其具有紫外光转蓝光、紫外光转红光、黄绿光转红光中一种以上转光性能。
实施例25
分别称取100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA,中国石化北京燕山分公司,牌号18J3)树脂料、0.5重量份的实施例17所述的荧光粉、0.5重量份的抗氧剂168(瑞士汽巴嘉基)、0.1重量份的抗氧剂1010(瑞士汽巴嘉基),进行搅拌混匀后,将混合料投入HaakeMiniLab挤出机,设置螺杆温度为140℃,混合料经螺杆挤出后得到本发明所述的转光树脂。荧光现象观察,其具有紫外光转蓝光、紫外光转红光、黄绿光转红光中一种以上转光性能。
对比例2
分别称取100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA,中国石化北京燕山分公司,牌号18J3)树脂料、0.5重量份的抗氧剂168(瑞士汽巴嘉基)、0.1重量份的抗氧剂1010(瑞士汽巴嘉基),进行搅拌混匀后,将混合料投入HaakeMiniLab挤出机,设置螺杆温度为160℃,混合料经螺杆挤出后得到对比树脂。荧光现象观察,其无转光性能。
实施例26
分别称取100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA,中国石化北京燕山分公司,牌号18J3)树脂料、0.5重量份的实施例18所述的荧光粉、0.5重量份的抗氧剂168(瑞士汽巴嘉基)、0.1重量份的抗氧剂1010(瑞士汽巴嘉基),进行搅拌混匀后,将混合料投入HaakeMiniLab挤出机,设置螺杆温度为150℃,混合料经螺杆挤出后得到本发明所述的转光树脂。荧光现象观察,其具有紫外光转蓝光、紫外光转红光、黄绿光转红光中一种以上转光性能。
实施例27
分别称取100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA,中国石化北京燕山分公司,牌号18J3)树脂料、10重量份的实施例19所述的荧光粉、0.5重量份的抗氧剂168(瑞士汽巴嘉基)、0.1重量份的抗氧剂1010(瑞士汽巴嘉基),进行搅拌混匀后,将混合料投入HaakeMiniLab挤出机,设置螺杆温度为140℃,混合料经螺杆挤出后得到本发明所述的转光树脂。荧光现象观察,其具有紫外光转蓝光、紫外光转红光、黄绿光转红光中一种以上转光性能。
实施例28
分别称取100重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA,中国石化北京燕山分公司,牌号18J3)树脂料、20重量份的实施例20所述的荧光粉、0.5重量份的抗氧剂168(瑞士汽巴嘉基)、0.1重量份的抗氧剂1010(瑞士汽巴嘉基),进行搅拌混匀后,将混合料投入HaakeMiniLab挤出机,设置螺杆温度为150℃,混合料经螺杆挤出后得到本发明所述的转光树脂。荧光现象观察,其具有紫外光转蓝光、紫外光转红光、黄绿光转红光中一种以上转光性能。
Claims (24)
1.一种荧光组合物,由蓝光荧光聚合物和红光荧光聚合物组成;
其中,蓝光荧光聚合物和红光荧光聚合物的重量比范围为1:99~99:1;
所述蓝光荧光聚合物,为具有通式(I)的马来酸酐共聚物经过非水溶剂分散,并与强碱的水溶液充分混合后去除非水溶剂并干燥得到的聚合物;所述强碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂和氢氧化钫中的至少一种;
所述红光荧光聚合物,为将蓝光荧光聚合物经185~250℃热处理后得到的聚合物;
所述荧光组合物通过将包括所述蓝光荧光聚合物、红光荧光聚合物在内的组分按所述重量比混合而得;
所述通式(I)表达如下:
其中,m、n和r均为自然数,m+n≥1,n=r=0;基团R1选自甲基、乙基、正丙基、正丁基;以上所述通式(I)的马来酸酐共聚物为交联结构的马来酸酐-醋酸乙烯酯交替共聚物。
2.根据权利要求1所述的荧光组合物,其特征在于:
所述蓝光荧光聚合物和红光荧光聚合物的重量比范围为25: 75 ~65:35。
3.根据权利要求1~2之任一项所述的荧光组合物的制备方法,包括将所述通式(I)的聚合物经过非水溶剂分散,并与强碱的水溶液充分混合后去除非水溶剂并干燥得到蓝光荧光聚合物:将蓝光荧光聚合物热处理得到红光荧光聚合物;将包括所述蓝光荧光聚合物、红光荧光聚合物在内的组分按所述重量比混合而得荧光组合物。
4.根据权利要求3所述的荧光组合物的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一、取所述具有通式(I)的聚合物,加入非水溶剂进行充分分散,得到具有通式(I)的聚合物的非水分散液;其中,聚合物与溶剂的比重范围为(0.5~20):100;所述非水溶剂为能够与水混溶的有机溶剂,选自甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、异丙醇、丙酮、六甲基磷酰三胺、N, N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲亚砜、丁砜、二氧六环、羟基丙酸、乙胺、乙二胺、乙二醇、甘油、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、二甘醇二甲醚、1, 3-二氧杂环戊烷中的至少一种;
步骤二、取水溶性一元强碱,加入水中进行溶解,得到强碱水溶液;所述一元强碱与水的比重范围为(0.1~50):100;
步骤三、将步骤一制备的所述具有通式(I)的聚合物的非水分散液滴加到步骤二制备的所述强碱水溶液中,同时予以搅拌,充分混合之后除去非水溶剂,得到蓝光荧光聚合物的水分散液;
所述水溶性一元强碱与所述具有通式(I)的聚合物的重量比范围为5:95~85:15;
步骤四、将步骤三制得的所述蓝光荧光聚合物的水分散液干燥,得到所述蓝光荧光聚合物的固体;
步骤五、取部分步骤四得到的蓝光荧光聚合物固体在温度为185~250℃的范围内进行热处理,至固体变为均匀红色,得到所述红光荧光聚合物;
步骤六、将上述所得蓝光荧光聚合物与红光荧光聚合物按所述重量比混合得到所述荧光组合物。
5.根据权利要求3或4所述的荧光组合物的制备方法,其特征在于:
所述步骤一中聚合物与溶剂的比重范围为(5~10):100;和/或,
所述步骤二中所述水溶性一元强碱与水的比重范围为(1~10):100;和/或,
所述步骤三中所述水溶性一元强碱与所述具有通式(I)的聚合物的重量比范围为10:90~50:50。
6.根据权利要求5所述的荧光组合物的制备方法,其特征在于:
所述步骤三中所述水溶性一元强碱与所述具有通式(I)的聚合物的重量比范围为15:85~25:75。
7.根据权利要求3或4所述的荧光组合物的制备方法,其特征在于:
所述水溶性一元强碱选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钫中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的荧光组合物的制备方法,其特征在于:
所述步骤五的热处理的温度范围为185~210℃。
9.一种荧光粉,包含有权利要求1~2之任一项所述的荧光组合物或包含权利要求3~8之任一项所述的制备方法制得的荧光组合物,以及载体;所述荧光组合物的含量为0.1~100wt%。
10.根据权利要求9所述的荧光粉,其特征在于:
所述荧光组合物的含量为10~75wt%。
11.根据权利要求9所述的荧光粉,其特征在于:
所述荧光组合物的含量为25~50wt%。
12.根据权利要求9所述的荧光粉,其特征在于:
所述荧光粉的颗粒平均粒径范围为0.05~50μm。
13.根据权利要求12所述的荧光粉,其特征在于:
所述荧光粉的颗粒平均粒径范围为0.1~20μm。
14.根据权利要求9所述的荧光粉,其特征在于:
所述载体为水溶性或水分散性的无机、有机化合物中的至少一种。
15.根据权利要求14所述的荧光粉,其特征在于:
所述载体为聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、粉末橡胶、二氧化硅、碳酸钙中的至少一种。
16.根据权利要求9~15之一所述的荧光粉的制备方法,其特征在于:由所述荧光组合物制得,或由包括所述荧光组合物与至少一种所述载体在内的组分混合而制得。
17.根据权利要求16所述的荧光粉的制备方法,其特征在于:
将所述荧光组合物进行粉碎而得所述荧光粉;
或者将所述荧光组合物的固体与载体机械混合并粉碎制备所述荧光粉。
18.根据权利要求16所述的荧光粉的制备方法,其特征在于:
根据权利要求4,将所述步骤三得到的蓝光荧光聚合物的水分散液直接喷雾干燥得到蓝光荧光粉,之后取部分蓝光荧光粉热处理至变成均匀红色,得到所述红光荧光粉;将所得红光荧光粉与蓝光荧光粉按所述重量比混合,得到所述荧光粉;
或将所述蓝光荧光聚合物的水分散液直接干燥成固体后粉碎得到蓝光荧光粉,之后取部分蓝光荧光粉热处理变成均匀红色,得到所述红光荧光粉;将所得红光荧光粉与蓝光荧光粉按所述重量比混合,得到所述荧光粉;
或将所述蓝光荧光聚合物的水分散液与所述载体水溶液或载体水分散液共混后,经喷雾干燥成粉状,得到含载体的蓝光荧光粉;之后取部分含载体的蓝光荧光粉热处理变成均匀红色,得到含载体的红光荧光粉;将所得含载体的红光荧光粉与含载体的蓝光荧光粉按所述重量比混合,得到所述荧光粉;
或将所述蓝光荧光聚合物的水分散液与载体水溶液或载体水分散液共混后干燥成固体、然后粉碎,得到含载体的蓝光荧光粉;之后取部分含载体的蓝光荧光粉热处理变成均匀红色,得到含载体的红光荧光粉;将所得含载体的红光荧光粉与含载体的蓝光荧光粉按所述重量比混合,得到所述荧光粉;
所述热处理温度为185~250℃。
19.根据权利要求18所述的荧光粉的制备方法,其特征在于:
所述热处理温度为185~210℃。
20.一种转光树脂,包含权利要求9~15之一所述的荧光粉和热塑性树脂,其中所述荧光粉与热塑性树脂的重量比例为(0.1~30):100。
21.根据权利要求20所述的转光树脂,其特征在于:
所述荧光粉与热塑性树脂的重量比例为(0.5~20):100;和/或,
所述热塑性树脂选自以下树脂中的至少一种:聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚苯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚丙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯醚、聚砜、聚乳酸。
22.根据权利要求20所述的转光树脂,其特征在于:
所述荧光粉与热塑性树脂的重量比例为(1~10):100。
23.根据权利要求20~22之任一项所述的一种转光树脂的制备方法,其特征在于:将包括所述荧光粉及热塑性树脂在内的组分按所述量混合均匀后熔融共混而得所述转光树脂。
24.根据权利要求1~2之任一项所述的荧光组合物、或权利要求9~15之任一项所述的荧光粉、或权利要求20~22之任一项所述转光树脂在防伪材料、生物成像、荧光染料、太阳能电池密封胶、紫外光吸收材料领域中的应用。
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