掺杂型高分子.pptVIP

简介 近年来，稀土元素已广泛应用于石油化工、玻璃陶瓷、冶金等高新技术领域；而合成高分子是划时代的材料, 与无机材料相比, 它具有原料丰富、合成方便、成型加工容易、抗冲击能力强、重量轻和成本低等许多优点。若能利用稀土离子优异的光、电、磁特性，将其引入高分子基质中，可获得一类高稀土含量的新型的具有优异荧光性能的发光材料, 其应用前景将远远比无机小分子荧光材料来得广阔，因此，稀土高分子荧光材料的研究和开发备受人们关注. 原理 稀土离子吸收了来自紫外光、电子射线等的辐射能后, 可通过跃迁由基态变为相应的激发态, 再以非辐射衰变至4fn 组态的激发态(亚稳态) , 此能态再向低能态以辐射跃迁时便产生稀土荧光。 荧光装饰材料 荧光装饰材料是近几年发展起来的一种新型的装饰材料,它是由荧光粉与水合粘合剂及助剂为主要组分制成的水溶性材料,具有无色无味、无毒无害、施工方便的特点,可以刷涂、滚涂,亦可以喷绘作画。将其绘制在墙壁、纸张、织物、塑料、金属、木材等材料的表面上之后,当由特定光源(紫外光) 照射时,会即刻呈现出鲜艳的荧光画面,产生新颖、奇特的视觉效果。这种材料是宾馆、舞厅等娱乐场所理想的功能型装饰材料,也可用于户外广告装饰。 荧光防伪油墨 荧光油墨是将荧光粉加入印刷油墨中制成的,可以在特殊的光线照射下呈现不同的颜色。用此种防伪油墨将防伪标识印刷在有价证券、证件、商标等需要防伪的物品上,在特殊的光线照射下,可以此来辨别真伪。 简单掺杂法 聚合物掺杂稀土配合物主要是通过机械共混、熔融共混、溶剂溶解而实现,掺杂是一种简便、适用性广和实用性强的方法。掺杂稀土配合物的高分子材料已开始从实验室探索走上工业化,开始在各个领域发挥作用。安保礼等将具有良好发光特性和热稳定性的Na3Eu(DPA)3稀土配合物,采用加热熔融的方法使其掺杂于聚甲基丙烯酸甲酯制备了发光塑料。结果表明发光强度与Na3Eu(DPA)3掺杂量有关,但不呈线性关系。这种方法有一个明显的缺点,即难以保证复合材料的两相界面具有良好的亲和性,使稀土的掺杂量受到极大的限制,材料的性能也随着掺杂而下降。 聚合法 聚合法将稀土配合物单体通过均聚或与其他单体共聚制备所谓键合型稀土聚合物。稀土离子直接键合于高分子链上,一定程度上克服了稀土配合物与聚合物相容性差、亲和性差的缺点,为获得宽稀土含量、高透光率的稀土聚合物功能材料提供了可能的途径。从应用角度看,只有稀土含量达到一定程度时,稀土聚合物才能体现稀土离子的光电磁特性。制备键合型稀土聚合物通常有以下3种途径:1)稀土离子与高分子链上反应性官能团如羟基、羧基等反应;2)稀土离子与高分子链上含有配位基的高分子配体配位,这些配位基主要是羧基、磺酸基、吡啶基、冠醚基和穴醚基等;3)与含稀土金属的单体均聚或共聚。 反应加工法 采用具有某些能够与稀土产生强化学键合的官能团的高分子作为界面键合———键接剂,在高温、高剪切的条件下,实现稀土分散,然后在交联成型过程中实现官能橡胶与非官能橡胶间的共交联,就有可能制备出综合性能优异的稀土配合物/聚合物材料。有人命名这种材料及其制备技术称为“官能化高分子作为大分子之键合———键接剂的配位反应或离子键化合反应加技术”。 原位复合法聚合法 制备稀土配合物/聚合物,首先须制备稀土配合物单体,使用的有机配体须提纯,而制备含双键的稀土配合物操作繁烦。现在有种新方法，直接将稀土化合物加入单体中聚合制备含稀土离子的高聚物。用原位复合法设计合成10余种不同稀土配合物的光学树脂,并对其荧光性质进行研究。同时,考察了不同配体,惰性离子Y3+和有机配体与稀土离子的相对比例对光学树脂与荧光性质的影响。结果表明,采用原位复合的方法获得的光学树脂的荧光强度高于掺杂法制备的光学树脂,其荧光寿命更长。