[发明专利]包含纳米晶体的聚硫氨酯基质

说明书

本发明涉及一种纳米晶体复合物，其包含多个纳米晶体和聚硫氨酯基质，所述纳米晶体包含含有金属或半导体化合物或其混合物的核和至少一种配体，其中所述核被至少一种配体包围，其中所述聚硫氨酯基质通过热或UV诱发的具有至少两个异氰酸酯基团的多异氰酸酯和具有至少两个硫醇基团的多硫醇的亲核加成形成。本发明的复合物为纳米晶体提供了改善的热稳定性和光热稳定性。

技术领域

本发明涉及包含在聚硫氨酯基质中的纳米晶体的纳米晶体复合物。本发明的复合物为纳米晶体提供了改善的热稳定性和光热稳定性。

背景技术

半导体纳米晶体可用作光降频转换器(light down-converter)，即将较短波长的光转换为较长波长的光。纳米晶体(NC)复合物用于广泛的应用，包括显示器、照明、防伪油墨(security ink)、生物标记和太阳能聚光器。在所有情况下，NC复合物都暴露在一定的光通量和温度下。NC复合物在空气和湿气的存在下暴露于光子和温度会导致复合物的光学性能降低。

NC复合物用于光降频转换(light down-conversion)应用中。现有技术的NC复合物随着时间的推移会因暴露于温度和光子而降解。为了改善NC的稳定性，复合物需要额外的针对氧和湿气的保护，例如，通过高性能阻隔膜或玻璃封装进行的保护。为了避免经封装的NC复合物中存在空气和湿气，必须在惰性气氛下制造。

NC在溶液中合成，并且可以被进一步包埋在充当载体和第一保护层的聚合物基质中。NC溶液与聚合物溶液或交联配制物的物理混合是本领域中用于获得NC-聚合物复合材料的常用方法。

用于降频转换中的NC复合物的最常见基质基于丙烯酸酯或环氧树脂。通过UV辐射和/或升高的温度引发的快速固化速度使得它们易于加工用于大规模的膜制造。包埋在丙烯酸酯类或环氧类基质中的NC往往会在操作条件下降解。因此，需要额外的阻隔膜来防止粘合剂内部的氧和湿气的渗透，这增加了最终产品的成本和厚度。

为了克服与NC的热降解和光子降解有关的问题，已经使用和报道了两种方法。在第一种方法中，含有NC的环氧-胺树脂被置于阻隔层之间。然而，这种方法提供了更厚的产品并且生产成本更高。成本增加是由于阻隔层是复杂的有机-无机多层，并且产品需要在不含氧和/或湿气的环境中制造。尽管使用了阻隔层，但氧和湿气仍然渗透到产品的未受保护边缘，并导致这些区域中的降解。在第二种方法中，将NC包埋入丙烯酸类可聚合的配制物中，然后进一步将NC复合物封装在玻璃管内部。该方法需要在不含氧和/或湿气的环境下的复杂生产线。此外，这种易碎产品需要修改产品构造和制造方法。

在另一种方法中，已使用硫醇作为量子点(QD)复合物的粘合剂基质的一部分。已经发现硫醇有益于它们的热稳定性，从而扩大了具有良好QD分散的基质化学的范围。然而，与现有技术的聚合物基质结合，不能完全防止由光子引起的降解。

因此，仍然需要可为纳米晶体提供改善的热稳定性和光热稳定性的纳米晶体复合物。

发明内容

本发明涉及一种纳米晶体复合物，其包含多个纳米晶体和聚硫氨酯基质，所述纳米晶体包含含有金属或半导体化合物或它们的混合物的核和至少一种配体，其中所述核被至少一种配体包围，其中所述聚硫氨酯基质通过热或UV诱发的具有至少两个异氰酸酯基团的多异氰酸酯和具有至少两个硫醇基团的多硫醇的亲核加成形成，其中所述多硫醇选自：

其中n为2～10，R¹和R²相同或不同且独立地选自–CH₂-CH(SH)CH₃和–CH₂-CH₂-SH；