[发明专利]一种芴衍生物的转光膜及其制备方法与应用

说明书

本发明系一种芴衍生物的转光膜及其制备方法与应用，所述转光膜包括以下组分：聚合物材料：90‑99份，光转换剂：1‑10份。其中，所述聚合物材料为市售颗粒状高分子聚合物材料，所述转光剂的结构通式如下：该材料具有良好的室温磷光特性，在312nm紫外灯照射下，显示为绿色磷光，其寿命可达到毫秒级。芴衍生物的转光膜对可见光区透过率达到90％以上，基本不透过中/短波段的紫外光，能够很好地起到保护人体的作用。且制备方法简便，成本低，原料易得，均可在市面上购买，十分适合应用在包括中/短波段紫外光的显示，转光膜，紫外线防护等方面。

技术领域

本发明涉及有机光学膜技术领域，具体涉及到一种芴类衍生物的转光膜及其制备方法与应用。

背景技术

紫外线是指波长为10-400nm的光线，其频率要高于可见光，因此不能被人眼直接观测到，按照其波长范围分类，可以将其分为四大类，分别为UVA(长波段紫外线，320-400nm)、UVB(中波段紫外线，275-320nm)、UVC(短波段紫外线，200-275nm)、UVD(真空紫外线，10-200nm)，其中UVC也被称为灭菌紫外线，能够在非常短的时间内达到灭菌杀菌作用，常见的紫外线杀菌灯就是利用其这种特性，短波紫外线对人体伤害极大，短时间照射即容易灼伤皮肤，长时间照射还有致癌的风险；UVB因为其波长更长，频率更低，因此穿透性更强，长期或者过量照射人体，会导致皮肤变黑甚至引起皮肤脱落。

有机室温磷光材料因其较长的磷光寿命和较好的发光性能，在生物成像，有机发光二极管，生物传感器，环境监测，安全防伪等方面有着广泛的应用。目前常见的室温磷光材料往往是金属-有机杂化物，包含有诸如铱(Ir)、铂(Pt)等贵金属元素，或是有机/无机杂化的钙钛矿结构。这类室温磷光材料不仅需要形成高质量晶体结构，面临生产环境苛刻，大规模制造难度大等痛点，同时价格又十分昂贵，直接限制了此类室温磷光材料的进一步发展。因此，目前市场急需一种制作简单，成本低，且原料易得的纯有机室温磷光材料。

开发出一种能够有效过滤中/短波段紫外线，并将其转化为对生物体无害的有机室温磷光材料有着十分重要的现实意义，我们利用芴衍生物的纯有机室温磷光性能，发明出一种新型的转光膜材料，与传统材料相比，具有低毒性、低成本、结构简单、制造简便、原材料来源广泛等特点。

发明内容

目前市面上现有的转光膜组分通常为：含有铱、铂等贵金属元素、复杂钙钛矿结构的高质量晶体结构或含有大量的苯环所形成的共轭结构等三类膜片。在所用物料及其生产工艺上看，具有原料成本过高、环境污染，毒性强、生产工艺复杂等缺点。本发明为解决上述问题提供了一种新型解决方法，即利用有机芴衍生物所具有的室温磷光特性来阻挡中/短波段的紫外光，以此作为基底材料制备而成的转光膜具有结构简单、制备方便、原材料购买方便、毒性小等优点。

本发明的目的以及技术方案如下：

本发明的目的之一，提供一种芴衍生物的转光膜，其组成为基底聚合物材料与光转化剂。所述的聚合物材料包括市售粒状聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)中的一种或多种。

所述的光转换剂所述光转换剂的结构通式为下述通式中的一种或多种：

其中R1、R2为H、Br、Cl、Ph、ET、CHO、C₂H₆NO、C₂H₆N、C₃H₇、 C₃H₈NO、C₄H₉NO中的一种或多种。

规定上式中(2)9,9-螺二芴类衍生物光转换剂名称为4Ben1，其对应的转光膜为4Ben1转光膜，上式中(3)苯基芴类衍生物光转换剂为4Ben2，其对应的转光膜为4Ben2转光膜。