CN112759707B - 一种多元共聚物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多元共聚物及其制法和应用。所述多元共聚物含有衍生自第一共聚单体的第一结构单元、衍生自第二共聚单体的第二结构单元;或含有衍生自第一共聚单体的第一结构单元、衍生自第二共聚单体的第二结构单元和衍生自第三共聚单体的第三结构单元;其中第一共聚单体包括马来酸酐、衣康酸酐、马来酰亚胺中至少一种;第二共聚单体包括羧酸乙烯酯类单体和乙烯基吡咯烷酮中至少一种;第三共聚单体包括苯乙烯类单体和丙烯酸酯类单体中至少一种。本发明多元共聚物可发出红色荧光,且可在较宽的范围内进行光谱调控。本发明多元共聚物具有合成步骤简单,单体易得,原料便宜、光学性能可调控等特点,在生物医药、电子发光器件等领域具有很大应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及有机发光材料领域,进一步涉及一种多元共聚物及其制备方法和应用。
背景技术
磷光材料和荧光材料是常见的两种发光材料。从产生机理来看,荧光和磷光的产生,都是物质从激发态跃迁自发辐射而产生的。高分子荧光材料具有良好的应用前景,是近年来材料科学领域的研究热点。
有机荧光高分子材料的应用方式主要有三种:1)荧光高分子微球;2)荧光高分子薄膜;3)荧光高分子板材。但是传统的合成方法或者工艺复杂不易得到高分子量的聚合物,或者荧光染料分子容易受环境干扰等问题,而限制了高分子荧光材料的使用。
通常,高分子化合物的荧光材料,以蓝色或者绿色为主,波长通常在550nm以下,红色的高分子荧光材料难以制备。例如中国专利CN109721682A发明了一种高强度的非共轭荧光聚合物,但是只能发出蓝色荧光;中国专利CN109721669A发明了一种红光非共轭荧光聚合物,但其荧光强度较低,并且需要热处理才可转变成红光聚合物,这样以来便会增加成本和操作步骤。
因此制备具有长波长荧光发射(大于500nm)的非传统荧光聚合物,同时如何提高高分子发光材料的可加工性,以及其与介质之间的相容性,使得有机发光材料能够广泛使用,是现有技术中需要重点解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种多元共聚物,可通过调节共聚单体比例来调节多元共聚物的荧光光谱、荧光强度和量子产率。本发明的多元共聚物制备方法简单,能够比较容易的制得产生红色荧光的聚合物。
本发明的一个目的是提供一种多元共聚物。
本发明所述的一种多元共聚物,包括衍生自第一共聚单体的第一结构单元、衍生自第一共聚单体的第二结构单元和衍生自第三共聚单体的第三结构单元,其中:
所述第一共聚单体包括马来酸酐、衣康酸酐、马来酰亚胺中至少一种的,优选为马来酸酐;
所述第二共聚单体包括羧酸乙烯酯类单体和乙烯基吡咯烷酮中至少一种。其中羧酸乙烯酯类单体优选包括醋酸乙烯酯,叔碳酸乙烯酯,新癸酸乙烯酯,十二酸乙烯酯,甲酸乙烯酯,新壬酸乙烯酯,壬酸乙烯酯,癸酸乙烯酯,巴豆酸乙烯酯,苯甲酸乙烯酯中的一种或者多种。本发明所述第二共聚单体优选为乙烯基吡咯烷酮或者醋酸乙烯酯中的至少一种。
所述第三共聚单体包括苯乙烯类单体和丙烯酸酯类单体中至少一种。其中苯乙烯类单体优选包括苯乙烯,甲基苯乙烯,溴甲基苯乙烯中的至少一种;丙烯酸酯类单体优选包括(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸月桂酯中的至少一种。本发明所述第三共聚单体优选为苯乙烯。
在本发明所述多元共聚物的一种优选方案中,所述多元共聚物中三种结构单元的摩尔比(第一结构单元:第二结构单元:第三结构单元)优选为10:(200~0.05):(200~0.05),更优选为10:(100~0.1):(100~0.1),再优选为10:(50~0.5):(50~0.5),最优选为10:(10~1):(10~1)。
或者,在本发明所述多元共聚物的一种优选方案中,所述第二共聚单体、第三共聚单体分别选自包括羧酸乙烯酯类单体和乙烯基吡咯烷酮在内一种单体。其中羧酸乙烯酯类单体优选包括醋酸乙烯酯,叔碳酸乙烯酯,新癸酸乙烯酯,十二酸乙烯酯,甲酸乙烯酯,新壬酸乙烯酯,壬酸乙烯酯,癸酸乙烯酯,巴豆酸乙烯酯,苯甲酸乙烯酯中的一种或者多种。
也就是说当所述第二结构单元为衍生自两种或两种以上第二聚合单体的结构单元时,则本发明所述多元共聚物可以不包括衍生自所述第三共聚单体的结构单元。此中情况下多元共聚物中由第一聚合单体衍生的第一结构单元与由第二聚合单体衍生的第二结构单元的摩尔比优选为10:(400~0.1),优选为10:(200~0.2),更优选为10:(100~1)。
在本发明所述多元共聚物的一种优选方案中,所述多元共聚物优选为三元共聚物,即所述三元共聚物含有衍生自一种第一聚合单体的结构单元、一种第二聚合单体的结构单元及一种第三聚合单体的结构单元,或者所述三元共聚物含有衍生自一种第一聚合单体的结构单元、两种不同的第二聚合单体的结构单元。具体例如:马来酸酐与乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯共聚物、马来酸酐与醋酸乙烯酯和苯乙烯共聚物、马来酸酐与醋酸乙烯酯和乙烯基吡咯烷酮共聚物、马来酸酐与醋酸乙烯酯和丙烯酸酯共聚物等。
在本发明所述多元共聚物的一种优选方案中,所述多元共聚物的数均分子量优选为1000-200000,更优选为8000-150000,更优选为10000-150000,如10000-80000、10000-50000等。
在本发明所述多元共聚物的一种优选方案中,所述多元共聚物具有荧光性能,在紫外光的激发下,可以产生300~700nm的连续荧光发射,其中可出现在大于550nm的红光区域的连续荧光发射。
本发明的另一个目的是提供所述多元共聚物的制备方法。
本发明所述的多元共聚物的制备方法,包括将所述的共聚单体在内的组分进行聚合得到所述多元共聚物。
本发明多元共聚物的制备方法中的聚合为领域内公知的聚合物合成技术,可以为自由基聚合,活性自由基聚合;本发明制备方法的聚合优选为活性自由基聚合。聚合方式可以选择溶液聚合,本体聚合、乳液聚合以及悬浮聚合等具体的聚合方式,本发明制备方法中的聚合优选采用溶液聚合方式进行。
所述活性自由基聚合技术,即“活性”/可控自由基聚合技术(“living”/controlled radical polymerization,LRP/CRP),是一种新的聚合手段。其兼具阴离子聚合方法和自由基聚合方法的优点,实现了自由基聚合的控制聚合,是自由基聚合方法的升级技术;其可以在分子级别上实现序列、组成以及分布等的控制,最大程度上的提升材料的性质,从而达到高性能化的目的。
1982年,Ostu提出了“iniferter”的概念,成为第一个真正意义上的“活性”自由基聚合。在这之后,CRP方法成为高分子化学研究中飞速发展的领域。在三十多年中,高分子化学家发展了多种CRP方法,包括稳定自由基聚合(NMP)、原子转移自由基聚合(ATRP)以及可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)等。
本发明的制备方法中,所述活性自由基聚合反应具体可采用ATRP聚合方法(原子转移自由基聚合)、NMP(氮氧自由基调控聚合)聚合方法来实施,也可以采用RAFT(可逆加成-断裂链转移自由基聚合)聚合方法来实施。除了选用自由基引发剂,所述活性自由基聚合反应可根据具体的实施方法来选取其它反应助剂。例如当本发明采用ATRP聚合方法制备嵌段共聚物时,该反应还需采用相应的催化剂,即其聚合反应在引发剂和催化剂的存在下进行;当本发明采用RAFT聚合方法制备嵌段共聚物时,该反应还需采用链转移剂,如RAFT试剂(CTA/链转移剂),即该反应在自由基引发剂和RAFT试剂的存在下进行。
在本发明所述多元共聚物制备方法的一种优选方案中,采用活性自由基聚合的RAFT聚合方法制备所述多元共聚物。
具体地,
本发明所述多元共聚物的制备方法包括将所述共聚单体加入到溶剂中,并加入包括RAFT试剂、自由基引发剂在内的组分进行聚合反应。
在本发明制备方法中,所述聚合优选在0-150℃,更优选20~130℃,最优选在60~105℃下进行至反应结束。所述聚合的反应时间优选0.5~50小时,优选0.5~15,更优选1~10小时。所述聚合对压力没有特殊要求,一般可在0-20个大气压,优选0~10个大气压,更优选0~2个大气压下进行,最优选在常压下进行。
在本发明的制备方法中,优选采用RAFT聚合方法进行所述活性自由基聚合反应。本发明的制备方法对所采用的RAFT试剂(链转移剂)种类没有限制,主要为双硫酯类化合物、黄原酸酯类化合物中的至少一种。从原料易得的角度出发,所述RAFT试剂优选选自双硫代苯甲酸异丙苯基酯(CDB)、双硫代苯甲酸苄酯、S-(硫代苯酰基)乙酸及其酯、氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸、双硫羧酸酯和三硫代碳酸苄酯中的至少一种,优选为氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸或者双硫代苯甲酸异丙苯基酯(CDB)。
在本发明的制备方法中,所述RAFT试剂与共聚单体组分总用量的摩尔比可以为1:(100-5000),更优选为1:(200-1000)。
在本发明的制备方法中,所述活性自由基聚合反应采用的(自由基)引发剂可根据聚合方法来选择,可选用本领域活性自由基聚合的常规引发剂。本发明优选所述引发剂可以为过氧化苯甲酰(BPO)、偶氮二异丁腈(AIBN)、过硫酸钾等中的至少一种。或者,本发明的制备方法也可以通过加热、紫外光照等方式产生自由基。进一步优选地,本发明制备方法中所述引发剂选自过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的至少一种。
本发明所述制备方法中对所述引发剂用量没有特别的限定,只要能使活性自由基聚合反应顺利进行即可。优选情况下,所述引发剂与RAFT试剂的摩尔比为(0.01~10):1,优选为(0.05~7):1,更优选为(0.1~5):1。
在本发明的制备方法中,对所述的溶剂及其用量没有特别限定,只要其能够使包括共聚单体、引发剂、链转移剂等在内的反应原料和聚合物充分溶解并且不参与反应即可。通常地,所述溶剂可以为二氧六环、氯仿、乙酸乙酯、丙酮和四氢呋喃中的至少一种。所述聚合单体总量占所述溶剂的重量百分比(即聚合单体在溶剂中的浓度)为0.1~80wt%,优选为1~70wt%,更优选为5~60%。
在本发明的制备方法中聚合单体选自分别至少一种第一共聚单体、至少一种第二共聚单体与至少一种第三共聚单体,则优选所述第一共聚单体、第二共聚单体与第三共聚单体用量的摩尔比为10:(200~0.05):(200~0.05),优选为10:(100~0.1):(100~0.1),更优选为10:(50~0.5):(50~0.5);或者在本发明的制备方法聚合单体选自分别至少一种第一共聚单体、至少两种不同的第二共聚单体,优选所述第一共聚单体、第二共聚单体用量的摩尔比为10:(400~0.1),优选为10:(200~0.2),更优选为10:(100~1)。
本发明的制备方法中,为了提高聚合反应效率,减少副产品的产生,优选情况下,还包括:在所述聚合反应之前,对反应体系进行除氧。本发明对所述除氧的方式没有特别的限定,可以为本领域常规的除氧方式,例如利用惰性气体置换,具体如通过向体系内充惰性气体20-50min,优选20~30min来除氧;还可优选包括在所述聚合反应进行中保持反应在惰性气氛下进行。以上所述惰性气体(气氛)包括氮等常用惰性气体(气氛)。
本发明的制备方法中,在聚合反应结束后,可采用本领域通常的方式对反应产物进行后处理得到所述的多元共聚物。比如将反应产物于乙醚、石油醚等中沉淀,然后真空干燥等处理方法;或者比如将反应产物通过真空脱单体以及溶剂等方法处理。
本发明的制备方法中,为了降低制备成本,还可以包括:在聚合反应结束后,回收反应液中可能存在的未反应的单体。具体回收过程可以采用本领域常规的方法进行,对此本领域技术人员均知悉,在此不作赘述。
本发明的第三个目的是提供的所述多元共聚物的在荧光材料方面的应用。
本发明所述多元共聚物可以很好的应用于生物医药材料、转光膜材料、塑料荧光助剂、电子发光器件以及仪器矫正等技术领域。
例如,可直接采用本发明所述多元共聚物做为荧光材料,也可采用本发明所述的具有荧光性能的多元共聚物与聚合物树脂通过通常塑料加工的熔融共混工艺制得荧光产品应用于各种荧光材料领域。
本发明所述的多元共聚物具有可在较宽的范围内进行光谱调控的能力,可以发出红色荧光。通过控制共聚单体比例,多元共聚物的荧光光谱、荧光强度和量子产率等荧光性能在一定范围内可以调节;同时可以通过改变第三单体的性能,达到增加发光材料与树脂相容性的目的。与现有技术相比,本发明多元共聚物具有合成步骤简单,单体易得,原料便宜、光学性能可调控等特点。本发明的多元共聚物在生物医药、电子发光器件等领域具有很大应用潜力。
附图说明
图1为A1和A5光致发光光谱。
从图1中可以看出,本发明的多元共聚物在紫外光激发下,可以在约440nm和600nm两个位置呈现出荧光最大发射峰,表明本发明多元共聚物具有将紫外光转换为蓝光和红光的能力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
以下实施例和比较例中的实验数据使用以下测定方法及仪器测定:
(1)光学性能测试方法(光致发光光谱):激发光谱的测试采用日本岛津RF-5301PC型荧光分光光度计。激发光为365nm的紫外光,发光波长的采集范围为400-760nm。
(2)利用凝胶渗透色谱(GPC)确定数均分子量(Mn)及其分子量分布指数(PDI),具体采用岛津LC-20AD型凝胶渗透色谱仪测定,四氢呋喃为流动相,窄分布聚苯乙烯为标样,流动相流速为1.0mL/min。
(3)单体组成:采用核磁的方法测定。仪器为Varian-300MHz或者Bruker AVANCE-400MHz型核磁共振谱仪,室温下测定。所用氘代试剂为d6-DMSO,d6-acetone和CDCl3。内标为TMS。
实施例和比较例所用的各种单体和原料均为市售而得。
【实施例1】
本实施例采用RAFT聚合方法制备所述多元共聚物。
在聚合瓶中,将氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸、AIBN溶于50mL二氧六环中;加入马来酸酐、乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯单体,聚合单体在二氧六环中的浓度为10wt%;鼓氮气30分钟后,常压下在80℃油浴加热反应10小时,将反应产物沉淀于石油醚中,得到本发明所述多元共聚物A1:其Mn=16500,PDI=1.6。其中,反应物的投料比为:氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸/AIBN/马来酸酐/乙烯基吡咯烷酮/苯乙烯摩尔比为1/0.2/100/20/80;所得聚合物的单体组成有NMR确定,马来酸酐/乙烯基吡咯烷酮/苯乙烯单体比例为100/20/75。
【实施例2】
本实施例采用RAFT聚合方法制备所述多元共聚物。
在聚合瓶中,将氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸、AIBN溶于50mL二氧六环中,加入马来酸酐、醋酸乙烯酯和苯乙烯单体,聚合单体在二氧六环中的浓度为20wt%;液氮冷冻-抽真空三次后封管聚合,真空条件下在80℃油浴加热反应10小时,将反应产物沉淀于石油醚中,得到本发明所述多元共聚物A2:Mn=38500,PDI=1.6。其中,反应物的投料比为:氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸/AIBN/马来酸酐/醋酸乙烯酯/苯乙烯摩尔比为1/0.2/200/80/160;所得聚合物的单体组成有NMR确定,马来酸酐/醋酸乙烯酯/苯乙烯单体比例为100/40/82。
【实施例3】
本实施例采用RAFT聚合方法制备所述多元共聚物。
在聚合瓶中,将氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸、AIBN溶于50mL二氧六环中,加入马来酸酐、醋酸乙烯酯和乙烯基吡咯烷酮单体,聚合单体在二氧六环中的浓度为50wt%;鼓氮气30分钟后,常压下在80℃油浴加热反应10小时,将反应产物沉淀于石油醚中,得到本发明所述多元共聚物A3:Mn=23400,PDI=1.8。其中,反应物的投料比为:氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸/AIBN/马来酸酐/醋酸乙烯酯/苯乙烯摩尔比为1/0.2/20/80/160;所得聚合物的单体组成有NMR确定,马来酸酐/醋酸乙烯酯/苯乙烯单体比例为100/230/160。
【实施例4】
本实施例采用RAFT聚合方法制备所述多元共聚物。
在聚合瓶中,将氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸、AIBN溶于50mL二氧六环中,加入马来酸酐、醋酸乙烯酯和丙烯酸月桂酯单体,聚合单体在二氧六环中的浓度为15wt%;鼓氮气30分钟后,常压下在80℃油浴加热反应10小时,将反应产物沉淀于石油醚中,得到本发明所述多元共聚物A4:Mn=25700,PDI=1.3。其中,反应物的投料比为:氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸/AIBN/马来酸酐/醋酸乙烯酯/丙烯酸月桂酯摩尔比为1/0.2/20/80/160;所得聚合物的单体组成有NMR确定,马来酸酐/醋酸乙烯酯/丙烯酸月桂酯单体比例为100/300/750。
【实施例5】
本实施例采用RAFT聚合方法制备所述多元共聚物。
在聚合瓶中,将氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸、AIBN溶于50mL二氧六环中,加入马来酸酐、乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯单体,聚合单体在二氧六环中的浓度为20wt%;鼓氮气30分钟后,常压下在80℃油浴加热反应10小时,将反应产物沉淀于石油醚中,得到本发明所述多元共聚物A5:Mn=18400,PDI=2.1。其中,反应物的投料比为:氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸/AIBN/马来酸酐/乙烯基吡咯烷酮/苯乙烯摩尔比为1/0.2/100/40/60;所得聚合物的单体组成有NMR确定,马来酸酐/乙烯基吡咯烷酮/苯乙烯单体比例为100/35/80。
【实施例6】
本实施例采用RAFT聚合方法制备所述多元共聚物。
在聚合瓶中,将氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸、AIBN溶于50mL二氧六环中,加入马来酸酐、乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯单体,聚合单体在二氧六环中的浓度为10wt%;鼓氮气30分钟后,常压下在30℃油浴加热反应40小时,将反应产物沉淀于石油醚中,得到本发明所述多元共聚物A6:Mn=129400,PDI=1.4。其中,反应物的投料比为:氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸/AIBN/马来酸酐/乙烯基吡咯烷酮/苯乙烯摩尔比为1/2/200/140/60。所得聚合物的单体组成有NMR确定,马来酸酐/乙烯基吡咯烷酮/苯乙烯单体比例为100/75/30。
【实施例7】
本实施例采用RAFT聚合方法制备所述多元共聚物。
在聚合瓶中,将氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸、AIBN溶于50mL二氧六环中,加入马来酸酐、乙烯基吡咯烷酮和苯乙烯单体,聚合单体在二氧六环中的浓度为25wt%;鼓氮气30分钟后,在120℃油浴加热反应10小时,反应压力为2.0个大气压,将反应产物沉淀于石油醚中,得到本发明所述多元共聚物A7:Mn=35400,PDI=1.6。其中,反应物的投料比为:氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸/AIBN/马来酸酐/乙烯基吡咯烷酮/苯乙烯摩尔比为1/0.2/200/40/160。所得聚合物的单体组成有NMR确定,单体比例为100/20/85。
【对比例1】
本实施例采用RAFT聚合方法制备二元共聚物。
在聚合瓶中,将双硫代苯甲酸异丙苯基酯(CDB)、AIBN溶于50mL二氧六环中,加入马来酸酐和苯乙烯单体,聚合单体在二氧六环中的浓度为25wt%;鼓氮气30分钟后,在80℃油浴加热反应10小时,将反应产物沉淀于石油醚中,得到聚合物B1:Mn=16900,PDI=1.8。其中,反应物的投料比为:氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸/AIBN/马来酸酐/苯乙烯摩尔比为1/0.2/100/100/。所得聚合物的单体组成有NMR确定,马来酸酐/苯乙烯单体比例为100/105。
【对比例2】
本实施例采用RAFT聚合方法制备二元共聚物。
在聚合瓶中,将双硫代苯甲酸异丙苯基酯(CDB)、AIBN溶于50mL二氧六环中,加入马来酸酐和乙酸乙酯单体,聚合单体在二氧六环中的浓度为25wt%;鼓氮气30分钟后,在80℃油浴加热反应10小时,将反应产物沉淀于石油醚中,得到聚合物B2:Mn=21800,PDI=2.6。其中,反应物的投料比为:氰基甲基-N-甲基-N-(吡啶-4-基)二硫代氨基甲酸/AIBN/马来酸酐/乙酸乙酯摩尔比为1/0.2/100/100/。所得聚合物的单体组成有NMR确定,马来酸酐/乙酸乙酯单体比例为100/105。
本测试例对实施例中多元共聚物在室温下的光学性能进行测试,经检测,其室温下的光致发光光谱如表1所示。
样品 | 荧光中心波长/nm |
A1 | 441/620 |
A2 | 422/565 |
A3 | 428/570 |
A4 | 455/634 |
A5 | 439/578 |
A6 | 413/640 |
A7 | 414/569 |
B1 | 470 |
B2 | 437 |
表1数据说明,通过三元共聚,得到了在约440nm和600nm两个位置的荧光最大发射峰,表明三元共聚形成的共聚物具有将紫外光转换为蓝光和红光的能力,而两元共聚物,则没有转紫外光到红光的能力。
Claims (22)
1.一种多元共聚物,为三元共聚物;含有衍生自第一共聚单体的第一结构单元、分别衍生自羧酸乙烯酯类单体和乙烯基吡咯烷酮两种单体的第二结构单元;或者含有衍生自第一共聚单体的第一结构单元、衍生自第二共聚单体的第二结构单元和衍生自丙烯酸酯类单体的第三结构单元;或者含有衍生自第一共聚单体的第一结构单元、衍生自乙烯基吡咯烷酮的第二结构单元和衍生自第三共聚单体的第三结构单元;
其中:所述第一共聚单体包括马来酸酐、衣康酸酐中的至少一种;所述第二共聚单体包括羧酸乙烯酯类单体和乙烯基吡咯烷酮中的至少一种;所述第三共聚单体包括苯乙烯类单体和丙烯酸酯类单体中的至少一种;
所述多元共聚物数均分子量为8000-200000;在紫外光的激发下,可以产生300~700nm的连续荧光发射,其中可出现在大于550nm的红光区域的连续荧光发射,将紫外光转换为蓝光和红光;
所述多元共聚物由活性自由基聚合而得,所述活性自由基聚合包括将所述共聚单体加入到溶剂中,并加入包括RAFT试剂、自由基引发剂在内的组分进行聚合反应。
2.根据权利要求1所述的多元共聚物,其特征在于:
所述羧酸乙烯酯类单体包括醋酸乙烯酯,叔碳酸乙烯酯,十二酸乙烯酯,甲酸乙烯酯,壬酸乙烯酯,癸酸乙烯酯,巴豆酸乙烯酯,苯甲酸乙烯酯中的至少一种;和/或,
所述苯乙烯类单体包括苯乙烯,甲基苯乙烯,溴甲基苯乙烯中的至少一种;和/或,
所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的多元共聚物,其特征在于:
所述羧酸乙烯酯类单体包括新癸酸乙烯酯,新壬酸乙烯酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的多元共聚物,其特征在于:
所述第一共聚单体为马来酸酐;和/或,
所述第二共聚单体为乙烯基吡咯烷酮、醋酸乙烯酯中的至少一种;和/或,
所述第三共聚单体为苯乙烯、丙烯酸月桂酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的多元共聚物,其特征在于:
所述多元共聚物含有所述第一结构单元、第二结构单元和第三结构单元时,所述第一结构单元、第二结构单元与第三结构单元的摩尔比为10:(200~0.05):(200~0.05);
或者,所述多元共聚物含有所述第一结构单元和第二结构单元时,所述第一结构单元与第二结构单元摩尔比为10:(400~0.1)。
6.根据权利要求5所述的多元共聚物,其特征在于:
所述多元共聚物含有所述第一结构单元、第二结构单元和第三结构单元时,所述第一结构单元、第二结构单元与第三结构单元的摩尔比为10:(100~0.1):(100~0.1);
或者,所述多元共聚物含有所述第一结构单元和第二结构单元时,所述第一结构单元与第二结构单元摩尔比为10:(200~0.2)。
7.根据权利要求6所述的多元共聚物,其特征在于:
所述多元共聚物含有所述第一结构单元、第二结构单元和第三结构单元时,所述第一结构单元、第二结构单元与第三结构单元的摩尔比为10:(50~0.5):(50~0.5);
或者,所述多元共聚物含有所述第一结构单元和第二结构单元时,所述第一结构单元与第二结构单元摩尔比为10:(100~1)。
8.根据权利要求1~7之任一项所述的多元共聚物,其特征在于:
所述多元共聚物的数均分子量为8000-150000。
9.根据权利要求1~8之任一项所述多元共聚物的制备方法,包括将所述共聚单体在内的组分进行聚合得到所述多元共聚物,所述聚合为活性自由基聚合;
所述聚合包括将所述共聚单体加入到溶剂中,并加入包括RAFT试剂、自由基引发剂在内的组分进行聚合反应。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,
所述RAFT试剂选自双硫酯类化合物、黄原酸酯类化合物中的至少一种;和/或,
所述RAFT试剂与共聚单体组分总用量的摩尔比为1:(100-5000)。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,
所述RAFT试剂选自采用R基团为4-氨基吡啶的RAFT试剂;和/或,
所述RAFT试剂与共聚单体组分总用量的摩尔比为1:(200-1000)。
12.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,
所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过硫酸钾中的至少一种;和/或,
所述引发剂与所述RAFT试剂的摩尔比为(0.01~10):1。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,
所述引发剂与所述RAFT试剂的摩尔比为(0.05~7):1。
14.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,
所述溶剂为二氧六环、氯仿、乙酸乙酯、丙酮和四氢呋喃中的至少一种;和/或,
所述共聚单体总量占所述溶剂的重量百分比为0.1~80wt%。
15.根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,
所述共聚单体总量占所述溶剂的重量百分比为1~70wt%。
16.根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,
所述共聚单体总量占所述溶剂的重量百分比为5~60%。
17.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于:
所述共聚单体包含所述第一共聚单体、第二共聚单体和第三共聚单体时,所述第一共聚单体、第二共聚单体和第三共聚单体用量的摩尔比为10:(200~0.05):(200~0.05);
所述共聚单体包含所述第一共聚单体、第二共聚单体时,所述第一共聚单体与第二共聚单体用量的摩尔比为10:(400~0.1)。
18.根据权利要求17所述的制备方法,其特征在于:
所述共聚单体包含所述第一共聚单体、第二共聚单体和第三共聚单体时,所述第一共聚单体、第二共聚单体和第三共聚单体用量的摩尔比为10:(100~0.1):(100~0.1);和/或,
所述共聚单体包含所述第一共聚单体、第二共聚单体时,所述第一共聚单体与第二共聚单体用量的摩尔比为10:(200~0.2)。
19.根据权利要求18所述的制备方法,其特征在于:
所述共聚单体包含所述第一共聚单体、第二共聚单体和第三共聚单体时,所述第一共聚单体、第二共聚单体和第三共聚单体用量的摩尔比为10:(50~0.5):(50~0.5);和/或,
所述共聚单体包含所述第一共聚单体、第二共聚单体时,所述第一共聚单体与第二共聚单体用量的摩尔比为10:(100~1)。
20.根据权利要求9~19之任一项所述的制备方法,其特征在于所述聚合反应的条件为:
反应温度0-150℃;和/或,
反应时间0.5~50小时;和/或,
反应压力0-20个大气压。
21.根据权利要求20所述的制备方法,其特征在于所述聚合反应的条件为:
反应温度20~130℃;和/或,
反应时间0.5~15;和/或,
反应压力0~10个大气压。
22.根据权利要求1~8之任一项所述的多元共聚物,或根据权利要求9~21之任一项所述的制备方法制备的多元共聚物在荧光材料领域的应用。
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