[发明专利]二氧化硅改性的铽络合物PET发光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化硅改性的铽络合物PET发光材料及其制备方法，包括以下步骤：第一步，制备纳米氯硅球；第二步，纳米氯硅球表面接枝四甘醇(4G)或1，5戊二醇(5CG)；第三步，LMPET‑4G/Phen/Tb³⁺或LMPET‑5CG/Phen/Tb³⁺的制备；第四步，纳米二氧化硅/LMPET‑4G/Phen/Tb³⁺或LMPET‑5CG/Phen/Tb³⁺的制备；第五步，将得到的改性好的两种纳米SiO₂铽络合物杂化材料作为纳米成核添加剂均匀分散到PET树脂基体中，获得两种PET基铽络合杂化发光材料。该材料不仅具有铽络合物的发光性能，PET基体本身的机械和结晶性能也维持稳定并得到一定程度的改善。

技术领域

本发明涉及PET发光材料制备领域，特别是一种二氧化硅改性的铽络合物PET发光材料及其制备方法。

背景技术

稀土离子具有发光强度高、颜色纯正、荧光效率高谱线丰富等优点。且稀土离子发光的颜色与稀土离子所在的环境基本无关，主要取决于稀土离子本身。本身稀土配合物具有优良的发光性能，但因其热稳定性差，限制了它们的应用。近几年来，人们开始利用各种方法，在较低温度下将有机光活性物质与无机基质进行均匀分散复合，制备可能具有有机和无机材料特性的复合发光功能材料。稀土元素本身具有发光颜色纯度高、发射波长稳定、光强度大等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二氧化硅改性的铽络合物PET发光材料及其制备方法，把低分子量PET杂化发光基团包覆在纳米二氧化硅表面，然后熔融混合加入到工业化PET聚酯基体中改善其对热和光稳定性。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

一种二氧化硅改性的铽络合物PET发光材料的制备方法，包括以下步骤：

第一步，制备纳米氯硅球：

第二步，纳米氯硅球表面接枝四甘醇(4G)或1，5戊二醇(5CG)

纳米二氧化硅表面接枝四甘醇的制备：将氯硅球加入到甲苯中，磁力搅拌下加入四甘醇，65℃氮气保护反应5小时；最后离心分离反应混合液，8000r/min，15min，并用甲苯洗涤两次，离心分离时用丙酮洗涤两次；真空烘干所得产品；氯硅球与四甘醇的质量体积比例为1：10-25g/ml；氯硅球与甲苯的质量体积比例为1：9-16g/ml；

纳米二氧化硅表面接枝1,5戊二醇的制备：将氯硅球添加到甲苯中，磁力搅拌下加入四甘醇，65℃氮气保护反应5小时；最后离心分离反应混合液，8000r/min，15min，并用甲苯洗涤两次，离心分离时用丙酮洗涤两次；真空烘干所得产品；

氯硅球与1,5戊二醇的质量体积比例为1：10-25g/ml；氯硅球与甲苯的质量体积比例为1：9-16ml/g；

第三步，LMPET-4G/Phen/Tb³⁺或LMPET-5CG/Phen/Tb³⁺的制备

LMPET-4G的制备：取LMPET溶于质量比为1∶1的苯酚与四氯化碳溶液，磁子搅拌下在60℃油浴中反应2h，反应过程中数次加入少量交联剂四甘醇；然后加入缩聚催化剂Sb₂O₃和四甘醇，升温到100℃，继续搅拌反应2-3小时；反应结束后，将混合物溶液离心后，用质量比为1∶1的苯酚与四氯化碳溶液洗涤除去反应残余的LMPET后,分别用丙酮和乙醇洗涤两次，离心分离混合液以除去反应残余的杂质，将制得的LMPET-4G真空干燥；LMPET与四甘醇的质量体积比例为1：2-5g/ml；缩聚催化剂Sb₂O₃与四甘醇的质量体积比例为1：30-100g/ml，苯酚与四氯乙烷等质量混合；