CN117089157A - 一种量子点复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种量子点复合材料的制备方法,包括如下步骤:S1、将量子点粉末与丙烯酸甲酯混合,得到量子点预制混合物;将透明树脂基材、增强助剂、分散剂与固化剂混合,得到预制透明树脂;S2、将上述步骤制备得到的量子点预制混合物与预制透明树脂混合,抽真空后升温至65‑75℃,保持1h,再升温至150‑170℃,待体系固化后,熔融挤出,得到量子点复合材料;所述增强助剂包括多巴胺改性玻璃纤维、羧基改性二氧化硅微球与抗老剂。本申请具有提升量子点复合材料力学性能与抗老化性能的效果。
Description
技术领域
本申请涉及纳米材料制备的领域,尤其是涉及一种量子点复合材料的制备方法。
背景技术
量子点是一种纳米级别的半导体,通过对这种纳米半导体材料施加一定的电场或短波长,它们便会发出特定频率的可见光,而发出的光的频率会随着这种半导体的尺寸的改变而变化,因而通过调节这种纳米半导体的尺寸就可以控制其发出的光的颜色,由于这种纳米半导体拥有限制电子和电子空穴的特性,这一特性类似于自然界中的原子或分子,因而被称为量子点。
在制备量子点复合材料时,通常将量子点材料与透明树脂材料混合后熔融挤出,以便于后续的制备,但是树脂材料在较长时间放置或使用后,树脂材料出现老化,从而影响量子点复合材料整体的稳定性,故有待改善。
发明内容
为了提升量子点复合材料的抗老化性能,本申请提供一种量子点复合材料的制备方法。
本申请提供的一种量子点复合材料的制备方法采用如下的技术方案:
S1、将量子点粉末与丙烯酸甲酯混合,得到量子点预制混合物;将透明树脂基材、增强助剂、分散剂与固化剂混合,得到预制透明树脂;
S2、将上述步骤制备得到的量子点预制混合物与预制透明树脂混合,抽真空后升温至65-75℃,保持1h,再升温至150-170℃,待体系固化后,熔融挤出,得到量子点复合材料。
所述增强助剂包括多巴胺改性玻璃纤维、羧基改性二氧化硅微球与抗老剂。
通过采用上述技术方案,预制透明树脂通过透明树脂基材、增强助剂、分散剂与固化剂混合制备得到,以透明树脂基材为主体,将增强助剂加入后能够提升体系整体的力学性能,分散剂将增强在透明树脂体系中分散得更加均匀,从而提升量子点复合材料整体的稳定性。
其中,增强助剂中包括有多巴胺改性玻璃纤维、羧基改性二氧化硅微球与抗老剂,多巴胺改性玻璃纤维添加后,其与透明树脂基材中的氢键相互作用,提升了与透明树脂材料之间的粘附力,从而提升了整个体系的稳定性与力学性能;羧基改性二氧化硅微球对多巴胺改性玻璃纤维的表面进行修饰,有效提升了多巴胺改性玻璃纤维的界面韧性,从而提升了量子点复合材料的韧性;抗老剂的添加一方面与羧基改性二氧化硅微球、多巴胺改性玻璃纤维协同形成空间位阻结构,另一方面,抗老剂能够有效提升量子点材料体系的抗老化性能,从而体系发黄等现象,同时提升了量子点材料的力学性能,并有效减少了树脂体系泛黄而使得量子点材料的透光性能下降的现象的发生。
作为优选,所述多巴胺改性玻璃纤维采用如下步骤制备:
将玻璃纤维升温后真空处理,洗涤得到预制玻璃纤维,将多巴胺加入至Tris-HCL缓冲液混合得到多巴胺-Tris缓冲液,将预制玻璃纤维与多巴胺-Tris缓冲液混合后超声分散,过滤后用去离子水洗涤,真空干燥后,得到多巴胺改性玻璃纤维。
通过采用上述技术方案,多巴胺对玻璃纤维表面进行改性,从而将多巴胺枝接至玻璃纤维表面,被改性的玻璃纤维表面带有基团,与透明树脂基材之间的作用力得到提升,增强了其与透明树脂基材的化学交联和界面结合力,从而提升了量子复合材料整体的力学性能,同时,多巴胺能够进一步提升玻璃纤维在透明树脂基材中的分散性能,进一步提升了量子点复合材料整体的稳定性。
作为优选,所述多巴胺-Tris缓冲液中多巴胺的浓度为0.7-0.9g/mL。
作为优选,所述羧基改性二氧化硅微球采用如下方法制备而成:
将乙醇、去离子水与氨水混合,得到预制溶液A;将乙醇与正硅酸四乙酯混合得到预制溶液B,将预制溶液A与预制溶液B混合后加入正硅酸四乙酯,得到反应溶液,将反应溶液过滤后,将固体干燥,得到二氧化硅微球;
将丁二酸酐与N,N-二甲基甲酰胺混合,加入上述制备的二氧化硅微球与蒸馏水混合过滤,将过滤后固体洗涤,干燥后得到羧基改性二氧化硅微球。
通过采用上述技术方案,将丁二酸酐参与制备得到羧基改性二氧化硅微球,羧基基团附着在二氧化硅微球表面,能够使得羧基改性二氧化硅微球更好的附着在多巴胺改性玻璃纤维表面,进一步提升了玻璃纤维的力学性能,从而提升了量子点复合材料整体的力学性能。
作为优选,所述增强助剂采用如下步骤制备而成:
将抗老剂分散至离子水中浸泡蛮好得到抗老剂分散液,将羧基改性二氧化硅微球与抗老剂分散液混合后超声分散,过滤后,冷冻干燥,得到羧基改性抗老二氧化硅微球;
将多巴胺改性玻璃纤维、上述制备的羧基改性抗老二氧化硅微球、氯化氢溶液与无水乙醇混合,超声分散后过滤干燥,得到增强助剂。
通过采用上述技术方案,将抗老剂负载在羧基改性抗老二氧化硅微球的孔洞中,以使得后续抗老剂能够缓慢释放,从而起到对树脂体系的长效抗老性能,有效减少了量子点材料在长时间使用后出现泛黄、形变等现象,从而提升了量子点材料的力学性能与抗老化性能。
作为优选,所述抗老剂包括海藻酸钠与单宁酸。
通过采用上述技术方案,以单宁酸与海藻酸钠结合作为抗老剂进行添加,抗老剂提升了其与多巴胺改性玻璃纤维之间的空间位阻结构,从而使得量子点复合材料更加稳定,同时单宁酸与海藻酸钠能够协同提升整个树脂材料的抗老化性,进一步提升量子点复合材料的抗氧化性。
作为优选,所述多巴胺改性玻璃纤维、羧基改性二氧化硅微球与抗老剂之间的质量比为1.2:1:(1.3-1.5)。
作为优选,所述分散剂为聚氧化乙烯、苯二甲酸酯与月桂醇的一种或多种。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.通过将预制透明树脂与量子点预制混合物挤出得到量子点复合材料,预制透明树脂中的增强助剂能够有效提升量子点复合材料整体的力学性能;多巴胺改性玻璃纤维与羧基改性二氧化硅微球结合共同对树脂体系的力学性能进行提升,从而进一步增强了量子复合材料整体的稳定性;抗老剂的添加,能够进一步提升预制透明树脂的抗氧化性,从而减少了树脂材料的快速老化现象,减少了预制透明树脂的泛黄现象,进一步提升了量子点复合材料的稳定性与透光性;
2.抗老剂包括海藻酸钠与单宁酸,单宁酸与海藻酸钠结合之后提升了抗老剂与多巴胺改性玻璃纤维之间的空间位阻结构,从而使得量子点复合材料更加稳定,同时单宁酸与海藻酸钠能够协同提升整个树脂材料的抗老化性,从而进一步提升量子点复合材料的抗氧化性;
3.抗老剂负载至羧基改性二氧化硅微球中,使得抗老剂能够缓慢释放,从而提升了树脂材料的长久抗氧化性,进一步提升了量子点复合材料的长效稳定性。
具体实施方式
本申请实施例公开一种量子点复合材料的制备方法,以下结合实施例对本申请作进一步详细说明:
本申请实施例中,量子点粉末选用CdZnS/ZnS量子点粉末,粒径在5-10nm之间。
实施例1
制备多巴胺改性玻璃纤维
将30g的玻璃纤维在400℃的条件下真空处理1.5h,再使用去离子水洗涤得到预制玻璃纤维,配置500mL的Tris-HCL缓冲液(pH值为8),加入多巴胺得到多巴胺-Tris缓冲液(多巴胺-Tris缓冲液中多巴胺的浓度为0.7mg/mL)将预制玻璃纤维加入至Tris-HCL缓冲液中,以1200rpm的转速超声分散12h,随后过滤,用去离子水洗涤,在80℃的条件下真空干燥2h,得到多巴胺改性玻璃纤维。
制备羧基改性二氧化硅微球:
(1)制备二氧化硅微球:称取33g的乙醇、55.6g的去离子水、30.8g的氨水混合,在35℃的条件下搅拌20min得到预制溶液A;将117g的乙醇与1.4g的正硅酸四乙酯混合,在35℃的条件下搅拌10min得到预制溶液B,将预制溶液A与预制溶液B混合并保持续搅拌的过程条件下,将12.6g的正硅酸四乙酯,保持35℃的温度持续搅拌3h,得到反应溶液,将反应溶液过滤后,将过滤的固体在70℃的条件下干燥,得到二氧化硅微球。
(2)制备羧基改性二氧化硅微球:将0.7g的丁二酸酐与150g的N,N-二甲基甲酰胺混合,以200rpm的转速搅拌30min,加入上述制备的二氧化硅微球15g与蒸馏水20g,继续搅拌4h,过滤后将固体使用无水乙醇与去离子水交替洗涤,干燥后得到羧基改性二氧化硅微球。
制备抗老剂:
将5.45g的海藻酸钠与4.55g的单宁酸混合研磨,得到抗老剂。
制备羧基改性抗老二氧化硅微球:
称取上述制备的8.54g抗老剂至250g的去离子水中,搅拌得到抗老剂分散液,将上述制备的羧基改性二氧化硅微球6.57g与抗老剂分散液混合,并以1500rpm的转速超声分散10h,过滤后,在-10℃的温度下冷冻干燥,得到羧基改性抗老二氧化硅微球。
制备增强助剂:
将玻上述制备的多巴胺改性玻璃纤维7.89g和上述制备的羧基改性抗老二氧化硅微球共同加入至浓度为0.6M的80mL HCL,同时加入80mL无水乙醇混合,在40℃的条件下以1500rpm的转速超声90min,随后过滤将固体在40℃的烘箱中干燥12h,得到增强助剂。
制备量子点复合材料:
(1)称取500g透明树脂基材、20g上述制备的增强助剂、5g分散剂、4g固化剂混合搅拌,在160℃的条件下熔融混炼挤出,得到树脂母粒;将20g量子点粉末与70g丙烯酸甲酯混合后搅拌均匀,得到量子点预制混合物;
S2、将上述步骤制备得到的量子点预制混合物与树脂母粒混合,抽真空后升温至65℃,保持1h,再升温至150℃,待体系固化后,熔融挤出,得到量子点复合材料。
其中,分散剂为聚氧化乙烯,固化剂为三乙烯四胺,透明树脂基材为聚甲基丙烯酸甲酯。
实施例2
制备多巴胺改性玻璃纤维
将40g的玻璃纤维在400℃的条件下真空处理1.5h,再使用去离子水洗涤得到预制玻璃纤维,配置500mL的Tris-HCL缓冲液(pH值为8),加入多巴胺得到多巴胺-Tris缓冲液(多巴胺-Tris缓冲液中多巴胺的浓度为0.9mg/mL)将预制玻璃纤维加入至Tris-HCL缓冲液中,以1200rpm的转速超声分散12h,随后过滤,用去离子水洗涤,在80℃的条件下真空干燥2h,得到多巴胺改性玻璃纤维。
制备羧基改性二氧化硅微球:
(1)制备二氧化硅微球:称取49.5g的乙醇、83.4g的去离子水、46.2g的氨水混合,在35℃的条件下搅拌20min得到预制溶液A;将175.5g的乙醇与2.1g的正硅酸四乙酯混合,在35℃的条件下搅拌10min得到预制溶液B,将预制溶液A与预制溶液B混合并保持续搅拌的过程条件下,将18.9g的正硅酸四乙酯,保持35℃的温度持续搅拌3h,得到反应溶液,将反应溶液过滤后,将过滤的固体在70℃的条件下干燥,得到二氧化硅微球。
(2)制备羧基改性二氧化硅微球:将1.1g的丁二酸酐与200g的N,N-二甲基甲酰胺混合,以200rpm的转速搅拌30min,加入上述制备的二氧化硅微球20g与蒸馏水60g,继续搅拌4h,过滤后将固体使用无水乙醇与去离子水交替洗涤,干燥后得到羧基改性二氧化硅微球。
制备抗老剂:
将10.91g的海藻酸钠与9.09g的单宁酸混合研磨,得到抗老剂。
制备羧基改性抗老二氧化硅微球:
称取上述制备的14.19g抗老剂至350g的去离子水中,搅拌得到抗老剂分散液,将上述制备的羧基改性二氧化硅微球9.46g与抗老剂分散液混合,并以1500rpm的转速超声分散10h,过滤后,在-10℃的温度下冷冻干燥,得到羧基改性抗老二氧化硅微球。
制备增强助剂:
将玻上述制备的多巴胺改性玻璃纤维11.35g和上述制备的羧基改性抗老二氧化硅微球共同加入至浓度为0.6M的80mL HCL,同时加入80mL无水乙醇混合,在40℃的条件下以1500rpm的转速超声90min,随后过滤将固体在40℃的烘箱中干燥12h,得到增强助剂。
制备量子点复合材料:
(1)称取600g透明树脂基材、30g上述制备的增强助剂、7g分散剂、6g固化剂混合搅拌,在180℃的条件下熔融混炼挤出,得到树脂母粒;将30g量子点粉末与90g丙烯酸甲酯混合后搅拌均匀,得到量子点预制混合物;
S2、将上述步骤制备得到的量子点预制混合物与树脂母粒混合,抽真空后升温至75℃,保持1h,再升温至170℃,待体系固化后,熔融挤出,得到量子点复合材料。
其中,分散剂为聚氧化乙烯,固化剂为三乙烯四胺,透明树脂基材为聚甲基丙烯酸甲酯。
实施例3
制备多巴胺改性玻璃纤维
将35g的玻璃纤维在400℃的条件下真空处理1.5h,再使用去离子水洗涤得到预制玻璃纤维,配置500mL的Tris-HCL缓冲液(pH值为8),加入多巴胺得到多巴胺-Tris缓冲液(多巴胺-Tris缓冲液中多巴胺的浓度为0.8mg/mL)将预制玻璃纤维加入至Tris-HCL缓冲液中,以1200rpm的转速超声分散12h,随后过滤,用去离子水洗涤,在80℃的条件下真空干燥2h,得到多巴胺改性玻璃纤维。
制备羧基改性二氧化硅微球:
(1)制备二氧化硅微球:称取39.6g的乙醇、66.72g的去离子水、55.44g的氨水混合,在35℃的条件下搅拌20min得到预制溶液A;将140.4g的乙醇与1.68g的正硅酸四乙酯混合,在35℃的条件下搅拌10min得到预制溶液B,将预制溶液A与预制溶液B混合并保持续搅拌的过程条件下,将15.12g的正硅酸四乙酯,保持35℃的温度持续搅拌3h,得到反应溶液,将反应溶液过滤后,将过滤的固体在70℃的条件下干燥,得到二氧化硅微球。
(2)制备羧基改性二氧化硅微球:将0.9g的丁二酸酐与175g的N,N-二甲基甲酰胺混合,以200rpm的转速搅拌30min,加入上述制备的二氧化硅微球15g与蒸馏水40g,继续搅拌4h,过滤后将固体使用无水乙醇与去离子水交替洗涤,干燥后得到羧基改性二氧化硅微球。
制备抗老剂:
将8.18g的海藻酸钠与6.82g的单宁酸混合研磨,得到抗老剂。
制备羧基改性抗老二氧化硅微球:
称取上述制备的11.27g抗老剂至350g的去离子水中,搅拌得到抗老剂分散液,将上述制备的羧基改性二氧化硅微球8.06g与抗老剂分散液混合,并以1500rpm的转速超声分散10h,过滤后,在-10℃的温度下冷冻干燥,得到羧基改性抗老二氧化硅微球。
制备增强助剂:
将玻上述制备的多巴胺改性玻璃纤维9.67g和上述制备的羧基改性抗老二氧化硅微球共同加入至浓度为0.6M的80mL HCL,同时加入80mL无水乙醇混合,在40℃的条件下以1500rpm的转速超声90min,随后过滤将固体在40℃的烘箱中干燥12h,得到增强助剂。
制备量子点复合材料:
(1)称取550g透明树脂基材、25g上述制备的增强助剂、6g分散剂、5g固化剂混合搅拌,在180℃的条件下熔融混炼挤出,得到树脂母粒;将25g量子点粉末与80g丙烯酸甲酯混合后搅拌均匀,得到量子点预制混合物;
S2、将上述步骤制备得到的量子点预制混合物与树脂母粒混合,抽真空后升温至75℃,保持1h,再升温至170℃,待体系固化后,熔融挤出,得到量子点复合材料。
其中,分散剂为聚氧化乙烯,固化剂为三乙烯四胺,透明树脂基材为聚甲基丙烯酸甲酯。
实施例4
实施例4以实施例3为基础,实施例4与实施例3之间的区别仅在于:实施例4在制备多巴胺改性玻璃纤维时,制备的多巴胺-Tris缓冲液中多巴胺的浓度为0.4mg/mL。
实施例5
实施例5以实施例3为基础,实施例5与实施例3之间的区别仅在于:实施例5在制备多巴胺改性玻璃纤维时,制备的多巴胺-Tris缓冲液中多巴胺的浓度为1.2mg/mL.
实施例6
实施例6以实施例3为基础,实施例6与实施例3之间的区别仅在于:实施例6在羧基改性抗老二氧化硅微球时,称取的抗老剂为9.06g,称取的羧基改性二氧化硅微球为9.06g;在后续制备增强助剂时,称取的多巴胺改性玻璃纤维为10.88g。
实施例7
实施例7以实施例3为基础,实施例7与实施例3之间的区别仅在于:实施例7在羧基改性抗老二氧化硅微球时,称取的抗老剂为13.05g,称取的羧基改性二氧化硅微球为7.25g;在后续制备增强助剂时,称取的多巴胺改性玻璃纤维为8.7g。
对比例1
对比例1以实施例3为基础,对比例1与实施例3之间的区别仅在于:在制备多巴胺改性玻璃纤维时,将多巴胺替换为KH550。
对比例2
对比例2以实施例3为基础,对比例2与实施例3之间的区别仅在于:在制备增强助剂时,将添加的羧基改性抗老二氧化硅微球替换为等量的羧基改性二氧化硅微球。
对比例3
对比例3以实施例3为基础,对比例3与实施例3之间的区别仅在于:抗老剂全部为海藻酸钠。
对比例4
对比例4以实施例3为基准,对比例4与实施例3之间的区别仅在于:抗老剂全部为单宁酸。
性能检测试验
对实施例1-7,对比例1-4的量子点复合材料进行取样,并进行如下性能测试:
(1)材料力学性能检测
以《ASTM D638》为检测标准,对试样进行取样检测,每份试样检测3次,取平均值,并将检测结果填写至表1。
(2)材料抗老化性能测试
以《GB/T14522-1993机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验方法》为检测标准,进行氙灯人工气候老化36h,每份试样检测3次,取平均值,并将检测结果填写至表1。
(3)材料透光性能测试
以《ISO 13468-1塑料透明材料光透射率总量的测定》为检测标准,将老化后的试样进行透光性能测试,每份试样测试3次,取平均值,并将检测结果填写至表1
表1量子点复合材料的力学性能与透光性能检测
检测项目 | 拉伸强度/MPa | 老化后拉伸强度/MPa | 老化后材料透光度/% |
实施例1 | 71.45 | 66.68 | 94.2 |
实施例2 | 70.95 | 66.34 | 94.6 |
实施例3 | 73.61 | 69.15 | 94.3 |
实施例4 | 67.15 | 60.78 | 91.4 |
实施例5 | 67.81 | 61.32 | 89.2 |
实施例6 | 59.86 | 49.87 | 86.9 |
实施例7 | 63.72 | 55.48 | 88.1 |
对比例1 | 68.48 | 60.86 | 95.3 |
对比例2 | 50.97 | 38.15 | 80.9 |
对比例3 | 66.18 | 59.15 | 82.4 |
对比例4 | 55.15 | 42.44 | 83.7 |
性能测试分析:
由表1可知,实施例1-3的拉伸强度均在70MPa以上,从而可以看出本申请所制备的量子点复合材料具有良好的力学性能;实施例1-3在老化后拉伸强度均在66MPa以上,可以看出本申请所制备的量子点复合材料具备长效抗老化的性能;实施例1-3老化后的材料透光度均在94%以上,从而可以看出本申请所制备的量子点复合材料具有良好的透光性能。
实施例4、实施例5与实施例3之间的区别在于:实施例4中多巴胺-Tris缓冲液中多巴胺的浓度为0.4mg/mL,实施例5中多巴胺-Tris缓冲液中多巴胺的浓度为1.2mg/mL,实施例4的拉伸强度有所下降,这是因为多巴胺的浓度过低,使得玻璃限位表面附着的基团含量有所下降,与透明树脂之间的作用力有所下降,整个量子点复合材料之间的力学性能有所下降,故实施例4中的拉伸强度有所下降,在老化后拉伸强度也有所下降。
实施例5中的拉伸强度有所下降,这是因为实施例5中的多巴胺的浓度过多,使得多余的多巴胺形成聚多巴胺附着在玻璃纤维表面,一方面阻碍了玻璃纤维与透明树脂之间的作用力,另一方面使得羧基改性二氧化硅微球附着在玻璃纤维表面的作用也有所减弱,从而使得实施例5中体系分散过多的羧基改性二氧化硅微球,稳定性有所下降,故实施例5的力学性能有所下降,同时,聚多巴胺使得量子点复合材料整体的颜色变深,其透光度有所下降,在老化后,实施例5的透光度也有所下降。
实施例6、实施例7与实施例3的区别在于:实施例6在羧基改性抗老二氧化硅微球时,称取的抗老剂为9.06g,称取的羧基改性二氧化硅微球为9.06g;在后续制备增强助剂时,称取的多巴胺改性玻璃纤维为10.88g;实施例7在羧基改性抗老二氧化硅微球时,称取的抗老剂为13.05g,称取的羧基改性二氧化硅微球为7.25g;在后续制备增强助剂时,称取的多巴胺改性玻璃纤维为8.7g;实施例6与实施例7的力学性能均有所下降,在老化后的力学性能下降更为明显,同时老化后的透光率也有所下降,这是因为实施例6中的抗老剂含量有所下降,使得抗老剂与羧基改性二氧化硅微球、多巴胺改性玻璃纤维之间的相互作用力有所下降,体系的空间位阻结构的稳定性下降,故实施例6的力学性能有所下降,老化后的力学性能也有一定程度的下降;实施例7中抗老剂的含量过多,使得整个体系稳定性有所下降,故使得量子材料的力学性能下降,在老化后的力学性能也有所下降。
对比例1与实施例3之间的不同之处在于:在制备多巴胺改性玻璃纤维时,将多巴胺替换为KH550,对比例1的力学性能有所下降,这是因为通过KH550进行玻璃纤维表面改性后,玻璃纤维的界面的应力的传递效果较差,难以较好的吸收冲击能,使得对比例1整体的量子点复合材料的力学性能有所下降,故对比例1的力学性能有所减弱,且在老化90d后力学性能进一步下降;对比例1在老化后的透光性相较于实施例3有所提升,这是因为未使用多巴胺进行改性,在老化后也不会形成聚多巴胺,整个量子点材料的透光性能没有明显下降,故对比例1的透光性有所提升。
对比例2与实施例3之间的不同之处在于:在制备增强助剂时,将羧基改性抗老二氧化硅微球替换为等量的羧基改性二氧化硅微球,对比例2的力学性能有所下降,这是因为没有添加抗老剂之后,多巴胺改性玻璃纤维与羧基改性二氧化硅微球之间的空间位阻作用有所下降,故使得对比例2整个体系的力学性能均有所下降,在老化后的力学性能下降更为严重,且没有抗老剂后,量子点复合材料出现泛黄等现象,透光率也有所下降。
对比例3与实施例3之间的区别在于:对比例3的抗老剂全部为海藻酸钠,对比例3与实施例3相比,老化后的力学性能有所下降,这是因为缺少单宁酸后,抗老化剂的协同抗老性能有所下降,对于树脂老化后的力学性能的提升也有所减弱,故实对比例3老化后的力学性能也有所下降,并出现泛黄等现象,透光率也有所下降。
对比例4与实施例3之间的区别在于:对比例4的抗老剂全部为单宁酸,对比例4与实施例4相比,老化后的力学性能有所下降,这是因为缺少海藻酸钠后,与多巴胺改性玻璃纤维和羧基改性二氧化硅微球之间的空间位阻效果有所下降,故稳定性减弱,因此对比例4的拉伸强度有所下降,同时,由于只有单宁酸,抗老剂的协同抗老作用也有所下降,故对比例4在老化后的拉伸强度下降明显,透光率也有所下降。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种量子点复合材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、将量子点粉末与丙烯酸甲酯混合,得到量子点预制混合物;将透明树脂基材、增强助剂、分散剂与固化剂混合,得到预制透明树脂;
S2、将上述步骤制备得到的量子点预制混合物与预制透明树脂混合,抽真空后升温至65-75℃,保持1h,再升温至150-170℃,待体系固化后,熔融挤出,得到量子点复合材料;
所述增强助剂包括多巴胺改性玻璃纤维、羧基改性二氧化硅微球与抗老剂。
2.根据权利要求1所述的一种量子点复合材料的制备方法,其特征在于:所述多巴胺改性玻璃纤维采用如下步骤制备:
将玻璃纤维升温后真空处理,洗涤得到预制玻璃纤维,将多巴胺加入至Tris-HCL缓冲液混合得到多巴胺-Tris缓冲液,将预制玻璃纤维与多巴胺-Tris缓冲液混合后超声分散,过滤后用去离子水洗涤,真空干燥后,得到多巴胺改性玻璃纤维。
3.根据权利要求2所述的一种量子点复合材料的制备方法,其特征在于:所述多巴胺-Tris缓冲液中多巴胺的浓度为0.7-0.9g/mL。
4.根据权利要求1所述的一种量子点复合材料的制备方法,其特征在于:所述羧基改性二氧化硅微球采用如下方法制备而成:
将乙醇、去离子水与氨水混合,得到预制溶液A;将乙醇与正硅酸四乙酯混合得到预制溶液B,将预制溶液A与预制溶液B混合后加入正硅酸四乙酯,得到反应溶液,将反应溶液过滤后,将固体干燥,得到二氧化硅微球;
将丁二酸酐与N,N-二甲基甲酰胺混合,加入上述制备的二氧化硅微球与蒸馏水混合过滤,将过滤后固体洗涤,干燥后得到羧基改性二氧化硅微球。
5.根据权利要求1所述的一种量子点复合材料的制备方法,其特征在于:所述增强助剂采用如下步骤制备而成:
将抗老剂分散至离子水中浸泡蛮好得到抗老剂分散液,将羧基改性二氧化硅微球与抗老剂分散液混合后超声分散,过滤后,冷冻干燥,得到羧基改性抗老二氧化硅微球;
将多巴胺改性玻璃纤维、上述制备的羧基改性抗老二氧化硅微球、氯化氢溶液与无水乙醇混合,超声分散后过滤干燥,得到增强助剂。
6.根据权利要求1所述的一种量子点复合材料的制备方法,其特征在于:所述抗老剂包括海藻酸钠与单宁酸。
7.根据权利要求1所述的一种量子点复合材料的制备方法,其特征在于:所述多巴胺改性玻璃纤维、羧基改性二氧化硅微球与抗老剂之间的质量比为1.2:1:(1.3-1.5)。
8.根据权利要求1所述的一种量子点复合材料的制备方法,其特征在于:所述分散剂为聚氧化乙烯、苯二甲酸酯与月桂醇的一种或多种。
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