[发明专利]一种含溴室温磷光水性聚氨酯及其制备方法

说明书

本发明提供一种含溴室温磷光水性聚氨酯及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：1)制备水性聚氨酯；2)将含溴单体化合物与所述水性聚氨酯共混、成膜，得到含溴室温磷光水性聚氨酯。本发明采用含溴单体化合物与水性聚氨酯进行共混后，水性聚氨酯大分子链段可以有效地抑制含溴化合物的发光体分子间的振动和转动，减少非辐射衰变，促进磷光辐射衰变，可观察到高效的室温磷光，本发明获得的含溴室温磷光水性聚氨酯具有较长的室温磷光寿命以及较强的发光强度。

技术领域

本发明涉及水性聚氨酯技术领域，具体公开了一种含溴室温磷光水性聚氨酯及其制备方法。

背景技术

磷光是一种长寿命的发光现象，室温磷光通常可以在无机化合物中观察到(如夜明珠)。传统观念认为对有机化合物而言，磷光只能在低温下获得。这是由于：一方面，在有机化合物中激子处于高度的局域化，并且非常容易复合，对于磷光这种长寿命过程非常不利；另一方面，磷光的产生需要克服分子本身的自旋禁阻与无辐射跃迁的限制。通常的室温磷光材料需要引入Pt和Ir等金属元素，它们价格昂贵，并且在高能量的蓝发射体的情况下有着固有的不稳定性。对于纯有机化合物，由于三重激发态很容易通过振动和氧气猝灭等非辐射过程失活，因此，纯有机化合物的磷光在很长一段时间内限制在冷冻低温和惰性环境中。但是，经过研究者的不懈努力，通过在发光分子内引入重原子(卤素等)、氘代、芳香羰基，然后结合结晶态，或者将发光体引入聚合物内，主客体作用等方法，成功实现了纯有机化合物发光体的室温磷光。

将磷光发光体通过掺杂引入聚合物内或合成含有聚合物链的磷光发光体系，在聚合物内与晶体类似，可以有效地抑制发光体分子间的振动和转动，减少非辐射衰变，促进磷光辐射衰变，所以可以观察到高效的室温磷光。2013年，Lee等人将产生三重态的纯有机磷光发光体溴代芳香醛类化合物Br6A掺杂到无定型聚合物PMMA中，得到了明亮的室温磷光。该聚合物像晶体一样可以为小分子发光体提供一个刚性的基质环境，能有效抑制振动失活，允许有机化合物产生长寿命的三重态。2014年Kwon等人设计合成了带有二羧酸基团的溴代芳香醛类化合物，将该化合物与聚乙烯醇(PVA)混合成膜后观察到了强的室温磷光，并且量子产率达24％。

水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点，应用领域十分广阔，因此制备室温磷光型水性聚氨酯具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的缺陷，提供一种含溴室温磷光水性聚氨酯及其制备方法，该含溴室温磷光水性聚氨酯具有较长的室温磷光寿命，以及较强的发光强度。

为了实现以上目的，本发明通过包括以下技术方案实现的：第一方面，本发明公开一种含溴单体化合物，其化学结构式为：

第二方面，本发明公开一种制备如上述所述的含溴单体化合物的方法，包括以下步骤：将3-氨基-9乙基咔唑和4-溴苯乙酸混合，然后加入第一催化剂进行避光反应，得到含溴单体化合物。

优选地，所述第一催化剂包括1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐，二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶中任意一种或者多种。

更优选地，所述第一催化剂由1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐和4-二甲氨基吡啶按照摩尔比(0.8-1.2)：(0.8-1.2)组成。

更优选地，所述第一催化剂由二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶按照摩尔比(0.8-1.2)：(0.8-1.2)组成。

更优选地，所述第一催化剂由1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、二环己基碳二亚胺与4-二甲氨基吡啶按照摩尔比(0.8-1.2)：(0.8-1.2)：(1.8-2.2)组成。

优选地，所述避光反应的温度为25℃-60℃。