System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种长寿命余辉聚合物材料及其制备方法与应用技术_技高网
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一种长寿命余辉聚合物材料及其制备方法与应用技术

技术编号:44890782 阅读:6 留言:0更新日期:2025-04-08 00:28
本发明专利技术属于发光聚合物技术领域,具体涉及一种长余辉聚合物材料及其制备方法与应用。本申请通过将三(4‑硼酸频呢醇酯苯基)胺作为发光中心及电子供体,强电子接受能力的芳香族聚酯作为聚合物基体,成功制备了一种长余辉聚合物材料。其中,富含电子的三(4‑硼酸频呢醇酯苯基)胺与强吸电子的芳香族聚酯之间相互作用,有效减缓了激子的非辐射跃迁过程,进而实现了最长可达12小时的长余辉效应。特别地,当此长余辉聚合物材料受到日光激发时,其余辉强度显著提升,并能维持绿色余辉长达6小时,同时该材料还展现出了优异的柔韧性和透明度。此外,该材料的制备工艺流程简便,有望实现在柔性显示、防伪、信息存储、可穿戴智能设备领域中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发光聚合物。更具体地,涉及一种长余辉聚合物材料及其制备方法与应用。


技术介绍

1、长余辉聚合物材料,作为一种新兴的光致发光材料,近年来凭借其独特的发光特性而备受关注。在受到光源激发时,这类材料不仅能够发出可见光,还能有效储存部分光能。一旦激发光源关闭,它们便能以光的形式缓慢释放所储存的能量,从而实现从数秒到数小时不等的持续发光效果。长余辉材料在诸多需要持续照明的领域中展现出巨大潜力,如信息安全、生物成像和夜视系统等。此外,它们无需外部电源即可发光的特性,也使其成为了节能设备领域的候选材料。

2、然而,长余辉聚合物材料也面临着一个亟待解决的主要挑战:在环境条件下,三重态激子会发生快速的非辐射衰变,从而影响了发光的持久性。为克服这一难题,研究者们积极探索并采取了多种策略来优化余辉特性,包括引入重原子、设计特定分子结构、采用掺杂技术、利用自组装过程以及实现受控结晶等。其中,zhou等人成功获得了一种具有小时级别余辉(hours-long afterglow,hla)的聚合物薄膜,聚合物薄膜在紫外光源照射下的余辉时间最长可持续11小时。该薄膜在5分钟的日光激发下,其余辉强度可提升74倍,这一性能表现目前位居已知的有机余辉材料前列。然而,上述成果尽管取得了一定程度的进步,但其长寿命余辉的持续时间以及日光激发下的余辉强度还有待进一步提升,以期达到更优异的效果。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有长余辉聚合物材料的长余辉的持续时间以及日光激发下的余辉强度有待进一步提升的缺陷和不足,提供一种长余辉聚合物材料,该长余辉聚合物材料能够实现长达12小时的长余辉效应,具有超长寿命。

2、本专利技术的另一目的是提供一种上述长余辉聚合物材料的制备方法。

3、本专利技术的再一目的是提供上述长余辉聚合物材料在柔性显示、防伪、信息存储或可穿戴智能设备中的应用。

4、本专利技术上述目的通过以下技术方案实现:

5、本专利技术保护一种长余辉聚合物材料,所述长余辉聚合物材料以三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺(ttb)为荧光分子,以芳香族聚酯为基体制备而成。

6、本申请创新地采用芳香族聚酯作为聚合物基体,该基体不仅具备强吸电子能力,还展现出卓越的氧阻隔性能,从而防止长余辉被氧气猝灭。同时,选取富含电子且能与芳香族聚酯形成强烈相互作用的三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺作为荧光分子,将其作为发色团掺杂剂及电子供体引入体系。在激发过程中,电子供体与受体相互作用形成电子供体/受体激基复合物,并进一步解离成阴离子和阳离子自由基。这些自由基在聚合物链中随机迁移,当携带相反电荷的自由基重新组合形成激子(绝缘体或半导体中电子和空穴由其间库仑相互作用而结合成的一个束缚态系统)时,会释放出超长余辉。这一机制确保了材料在激发后能持续发出明亮且持久的余辉。

7、进一步地,所述芳香族聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或多种。这类物质都具有良好的吸电子能力以及氧阻隔能力,能够与三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺形成强烈相互作用。

8、进一步地,所述三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺和芳香族聚酯的质量比为100:(0.05~3)。在此质量比范围内,两者混合形成的聚合物材料具有良好的余辉强度。

9、更进一步地,所述三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺和芳香族聚酯的质量比为100:(0.08~2)。

10、优选地,所述三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺和芳香族聚酯的质量比为100:(0.1~1)。

11、更优选地,所述三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺和芳香族聚酯的质量比为100:(0.4~0.6)。在此质量比范围内,两者混合形成的聚合物材料具有更好的余辉强度。

12、本专利技术保护上述长余辉聚合物材料的制备方法,包括以下步骤:

13、将三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺与芳香族聚酯加热至熔融并混匀,冷却,即得长余辉聚合物材料。

14、该长余辉聚合物材料的制备工艺流程简便,成本经济,有望实现在柔性显示、防伪、信息存储、可穿戴智能设备等领域中的应用。

15、进一步地,所述加热的温度为260~280℃。

16、进一步地,所述加热的时间为5~10min。

17、进一步地,所述混匀为搅拌混匀。

18、进一步地,所述混匀的时间为1~3min。

19、进一步地,所述冷却为冷却至室温。

20、本专利技术保护上述长余辉聚合物材料在柔性显示、防伪、信息存储或可穿戴智能设备领域中的应用。

21、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

22、本申请通过将三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺作为发光中心及电子供体,强电子接受能力的芳香族聚酯作为聚合物基体,成功制备了一种长余辉聚合物材料。其中,富含电子的三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺与强吸电子的芳香族聚酯之间相互作用,有效减缓了激子的非辐射跃迁过程,进而实现了最长可达12小时的长余辉效应。特别地,当此长余辉聚合物材料受到日光激发时,其余辉强度显著提升,并能维持绿色余辉长达6小时,同时该材料还展现出了优异的柔韧性和透明度。此外,该材料的制备工艺流程简便,有望实现在柔性显示、防伪、信息存储、可穿戴智能设备领域中的应用。

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【技术保护点】

1.一种长余辉聚合物材料,其特征在于,所述长余辉聚合物材料以三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺为荧光分子,以芳香族聚酯为基体制备而成。

2.根据权利要求1所述长余辉聚合物材料,其特征在于,所述芳香族聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述长余辉聚合物材料,其特征在于,所述三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺和芳香族聚酯的质量比为100:(0.05~3)。

4.根据权利要求3所述长余辉聚合物材料,其特征在于,所述三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺和芳香族聚酯的质量比为100:(0.08~2)。

5.根据权利要求4所述长余辉聚合物材料,其特征在于,所述三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺和芳香族聚酯的质量比为100:(0.1~1)。

6.根据权利要求5所述长余辉聚合物材料,其特征在于,所述三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺和芳香族聚酯的质量比为100:(0.4~0.6)。

7.权利要求1~6任一所述长余辉聚合物材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述制备方法,其特征在于,所述加热的温度为260~280℃。

9.根据权利要求7所述制备方法,其特征在于,所述加热的时间为5~10min。

10.权利要求1~6任一所述长余辉聚合物材料在柔性显示、防伪、信息存储或可穿戴智能设备领域中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种长余辉聚合物材料,其特征在于,所述长余辉聚合物材料以三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺为荧光分子,以芳香族聚酯为基体制备而成。

2.根据权利要求1所述长余辉聚合物材料,其特征在于,所述芳香族聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述长余辉聚合物材料,其特征在于,所述三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺和芳香族聚酯的质量比为100:(0.05~3)。

4.根据权利要求3所述长余辉聚合物材料,其特征在于,所述三(4-硼酸频呢醇酯苯基)胺和芳香族聚酯的质量比为100:(0.08~2)。

5.根据权利要求4所述长余辉聚合物材...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁国栋刘明阳石家驹陈泽印
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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