[发明专利]一种防紫外线和蓝光光学材料及其制备方法

说明书

一种防紫外线和防蓝光光学材料及其制备方法，该光学材料中含有式(I)所示的紫精配位化合物晶体作为紫外线和蓝光吸收材料，其中Ma为(CHO₂)^‑。该材料在紫外光和蓝光短波段具有很好的吸收，其制备方法简单，原料无毒，适于大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种新型防紫外线和蓝光光学材料及其制备方法，具体涉及一种新型紫精配位化合物晶体作为紫外线和蓝光吸收材。

背景技术

双功能或者多重功能晶态材料的设计与合成，例如具有多重铁磁性或者多重变色性能的材料，在过去的数十年中已经引起了研究者们的高度重视，这是基于这类材料在储能、磁性材料、传感器、储气分离、催化性能、非线性光学、压电性能、质子电导率等方面有潜在或者已经有了实际的应用性。具有颜色变化特性的配位化合物，是一种比较常见的，但是又具有研究意义的一类化合物，这类化合物材料可以感应很多刺激源，对于光、电、热、酸碱度、压力等刺激都可以有相应的感应并且呈现出颜色上的相应变化，这类材料的结构可以设计调控并且功能多样化，所以在近期被研究者们作为热点在进行深入的探索研究中。光致变色和热致变色材料在智能窗、信息存储、可擦拭复印纸、保护、装饰、显示、存储、开关等诸多领域都有潜在的应用前景。

作为一种令人感兴趣的而且在氧化还原过程中起到作用的有机配体，紫精类阳离子有机配体(V²⁺，1，1-二取代-4，4-联吡啶)具有可逆的变色性能、缺电子的特性和氧化还原性质。紫精阳离子V²⁺得到电子给体提供的电子形成紫精阳离子自由基并伴随着肉眼可见的颜色变化。因此对于紫精阳离子配体而言，一个比较令人感兴趣的特性就是源于电子给体和受体之间电子转移过程所形成的变色过程。由于电子转移过程是紫精类化合物的变色的诱导因素，所以影响电子转移的因素已经被深入的探讨，例如化合物结构的空间堆积类型、电子给体和受体距离长短以及相互之间的方向、分子间或者分子内氢键的作用力以及紫精单元对光电热酸碱度的感应能力等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于新型紫精配位化合物晶体的防紫外线和蓝光光学材料，该材料在紫外光和蓝光短波段具有很好的吸收，具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明包括如下技术方案：

一种防紫外线和防蓝光光学材料，该光学材料中含有式(I)所示的紫精配位化合物晶体作为紫外线和蓝光吸收材料，

其中Ma为(CHO₂)^-。

如上所述的防紫外线和防蓝光光学材料，优选地，所述晶体的晶体学参数如下：分子量为614.31，属于单斜晶系，空间群为Cc，晶胞参数：α(°)＝90，β(°)＝114.944(3)，γ(°)＝90，Z＝4。

如上所述的防紫外线和防蓝光光学材料，优选地，所述光学材料由多功能紫精配位化合物晶体和光学树脂材料组成，其中多功能紫精配位化合物晶体占总重量的0.1～3％。

如上所述的防紫外线和防蓝光光学材料，优选地，所述光学树脂材料由以下任意一种或几种高分子单体制成：乙烯基高分子单体、聚氨酯类高分子单体、聚碳酸酯类高分子单体、环氧树脂类高分子单体和丙烯酸酯类高分子单体。

另一方面，本发明提供如上所述的防紫外线和防蓝光光学材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

I.取所述的紫精配位化合物晶体，溶于醇类溶剂中；

II.搅拌均匀后溶于乙烯基高分子单体、聚氨酯类高分子单体、聚碳酸酯类高分子单体、环氧树脂类高分子单体和丙烯酸酯类高分子单体中的任意一种或几种，高速搅拌均匀，使得紫精配位化合物晶体均匀分散于高分子单体中；

III.向上述制备的复合防护单体材料中加入引发剂进行预聚合反应；

IV.将预聚合产物放入程序升温炉中进行两次固化，获得防紫外线和防蓝光光学材料。