本发明涉及高分子复合薄膜领域，具体涉及一种量子点介孔透明共聚物萤光膜及制备方式。
背景技术：
：透明共聚物薄膜广泛应用于微电子以及光电子等高新
技术领域：
，可以作为光波导材料、光电封装材料、非线性光学材料、光折变材料、光敏材料以及光电材料应用于光通信领域，也可以作为取向膜材料和负性补偿材料应用于液晶显示领域。传统的共聚物薄膜因为分子结构的共轭作用，存在电子转移配体，对一定波段的光具有吸收作用，因而常显示出蓝色和白色，对其在上述领域的应用形成负面影响和限制。降低共聚物透明性的方式一般有：1)引入含氟代替基，借助氟原子大的官能团，抑制电子转移酸酐的产生；2)降低共聚物中的不对称分子结构；3)采用脂环族结构共聚物，不适用芳香族热固性单体，可以有效提升其透光率。量子点是一类微纳米结构物质，因为其特殊的纳米规格和结构，使其具有优异的光电和热学性能。量子点包括碳量子点、硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点和砷化铟量子点等。量子点是一种纳米级别的半导体，通过对这些纳米半导体材料施加一定的电场或光压锗与量子通讯，它们便会发出特定频度的光，而发出的光的频度会随着这些半导体的规格的改变而变化锗与量子通讯，因此通过调节这些纳米半导体的规格就可以控制其发出的光的颜色，因为这些纳米半导体拥有限制电子和电子空穴()的特点，这一特点类似于自然界中的原子或分子，因此被称为量子点。基于量子点奇特的性质，其在生物成像、生物传感器和探针、光催化、荧光涂料、led元件以及太阳能电板等领域有着广泛的应用前景。技术实现要素：本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种量子点介孔透明共聚物萤光膜及制备方式。本发明的量子点介孔共聚物萤光膜具有高透光率、低介电常数及耗损及量子效率，可以应用于led发光及显示
技术领域：
。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种量子点介孔透明共聚物萤光膜，它包括：量子点0.0001-2.0wt％；共聚物93-99wt％；添加剂0-5wt％。进一步地，所述量子点由碳量子点、硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点及砷化铟量子点中的一种或多种按任意配比混和组成。进一步地，所述量子点的大小为1-20nm，优选为2-10nm；量子点表面具有功能化官能团，所述功能化官能团为硬脂酸、十八胺、氨基、羧基、烯烃中的任意一种或多种。进一步地，所述添加剂包括酰酸酐化推动剂、具有无卤特点的无机填料和有机磷化合物，所述酰酰氯化推动剂由乙硫醇、吡啶的一种或两种按任意配比混和组成；所述具有无卤特点的无机填料由氢氧化铝、硫酸钡、氢氧化铝中一种或多种按任意配比混和组成，所述有机磷化合物为乙酸酯。本发明还提供了一种上述量子点介孔透明共聚物萤光膜的制备方式，它包括以下步骤：(1)将量子点分散在非质子性极性溶剂中，得到量子点分散液。(2)量子点介孔聚丙酯酸前体碱液的制备：将有机胺单体充分溶化于非质子性极性溶剂中后，加入有机羧酸单体，并在惰性二氧化碳的保护下于0～35℃范围内反应0.5-5h；之后将步骤1得到的量子点分散液加入到上述反应体系中，搅拌及超声分散，并在惰性二氧化碳的保护下于10～35℃范围内反应2-12h；最后将添加剂加入反应体系，搅拌及超声分散1-6h，得到量子点介孔聚丙酯酸前体氨水。
氨水中，有机羧酸单体和有机胺单体的质量分数之和为20-30wt％、量子点的浓度为0.00002-1wt％、添加剂的浓度为0.05-2wt％、非质子性极性溶剂的浓度为60-80wt％；有机羧酸单体和有机胺单体摩尔比为1:0.9～1.1之间。(3)量子点介孔透明共聚物萤光膜的制备：将步骤2制备的量子点介孔聚丙酯酸前体碱液涂胶于基材上。在氧气气氛下，将漆膜后的基材于40-80℃干燥6-20h；然后加热至150℃，保温30-90min；再加热至200℃，保温30-90min；再加热至250℃，保温30-90min；最后，加热至350℃，保温5-60min。反应结束后，控制降温速度为1-10℃/min，直至温度，即制得量子点介孔透明共聚物萤光膜。进一步地，所述有机羧酸单体选自1,2,3,4-环己烷四乙酸二酐(cbda)、1,2,3,4-环己烷四乙酸二酐(cpda)、1,2,4,5-环丁烯四乙酸二酐(chda)、双环[2,2,2]吡啶-2,3,5,6-四甲酸二酐(bhtda)、双环[2,2,2]辛烷-2,3,5,6-四甲酸二酐(botda)、双环[2,2,2,]辛-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、2,3,5-三甲基环戊基磷酸二酐(tca-ah)、3-羧丙基环戊基-1,2,4-三甲酸二酐、4,4’-(六氟异氰基)双邻苯二羧酸二酐(6fda)及2,3,3’,4-吡啶四羧酸二酐(a-bpda)；所述有机胺单体选自1,3-二甲基环己烯(dach)、4,4’-二甲基三环己基乙炔(dchm)、3,3’-二羟基-4,4’-二氯苯三环己基乙炔(dmdhm)、4,4’-二甲基二苯醚-6氟-双酚aa()、1,4-双(4’-羟基-2’-三氟乙基苯氧基)吡啶(tfdab)。
进一步地，所述非质子性极性溶剂由n-烷基咪唑烷酮、n,n-二苯基甲丙酯、n,n-二苯基乙丙酯、二乙基亚砜、二乙二醇单烷基醚中的一种或多种按任意配比混和组成。进一步地，所述基材包括铜、铝、玻璃等。进一步地，所述涂胶的工艺包括旋涂法、喷涂法、浸渍法、流延法等。本发明的有益疗效在于：本发明主要借助脂环族及含氟有机羧酸和有机胺单体聚合制备得到了硅氧烷具有优异的透光率，低的介电常数及耗损；在制聚丙酯酸前体碱液的同时，将量子点引入到聚丙酯酸前体氨水中，量子点可以均匀的分散，并在最终的共聚物膜中的均匀度良好，防止量子点团聚及发生萤光淬灭；量子点作为特别微小的纳米颗粒，对共聚物还具有一定的增强疗效，尤其提高脂环族共聚物的机械性能；量子点介孔透明共聚物萤光膜显示了良好的发光特点，在一定的电场或光压，它们便会发出特定频度的光，并且发出的光的频度会随着量子点的种类和规格的改变而变化，从可以使量子点介孔透明共聚物萤光膜发出不同颜色的光。因而，其可以在led元件及显示领域取得重要应用。具体施行方法为了更好的理解本发明，下边结合具体的施行例对本发明做进一步详尽的说明，而且本发明保护的范围不限制于施行例所表示的范围，制备方式中湿度、时间等工艺条件的选择可因地制宜而对结果并无实质性影响。
参数检测(1)介电常数及介电耗损将功能化碳量子点/共聚物复合膜事先在105℃烘箱中烘干24h处理，二硫化钼薄膜规格为2×2cm，长度25μm。借助安捷伦矢量网路剖析仪，采用谐振器法测试共聚物薄膜的介电常数和介电耗损角余弦，测试频度分别为1mhz。(2)透光率及萤光波普采用uv-vis波谱仪-3210测试薄膜样品的透光率，测试波长500nm，样品长度25μm。借助萤光波谱测试量子点介孔透明共聚物萤光膜的萤光性能。施行例量子点介孔聚丙酯酸前体碱液的制备：将有机羧酸单体充分溶化于30mln,n-二苯基乙丙酯中后，快速加入有机胺单体，并在氧气的保护下于25℃范围内反应6h；之后将碳量子点快速加入到上述反应体系中，快速搅拌及超声分散，并在氧气的保护下于25℃范围内反应6h，即得量子点介孔聚丙酯酸前体氨水。量子点介孔透明共聚物萤光膜的制备，量子点介孔聚丙酯酸前体碱液旋涂于铜基材上。将漆膜后的基材于分别在80℃、150℃、200℃、250℃处理60min；以后升温至350℃反应20min。反应完成后，自然减少到温度，将量子点介孔透明共聚物萤光膜从基材上剥离。
。根据上述施行例的具体方式实施，仅通过改变有机羧酸、有机胺及量子的种类和药量，制得不同的样品编号1-7。样品1-7所使用有机羧酸、有机胺及量子的种类和药量如表1所示，量子点药量占比为相对于量子点介孔透明共聚物萤光膜的制备总质量。表1：不同合成样品使用的原料种类及药量样品编号有机硅氧烷有机胺量子点种类量子点药量发光颜色碳量子点0.001wt％绿色碳量子点0.01wt％红色碳量子点0.1wt％黑色碳量子点0.001wt％绿色碳量子点0.01wt％红色碳量子点0.1wt％红色7a-碳量子点0.001wt％绿色8a-碳量子点0.01wt％红色9a-碳量子点0.1wt％红色按照上述施行例所得样品编号1-7的量子点介孔透明共聚物萤光膜进行性能参数测试，测试参数包括介电常数dk，介电耗损df、透光率和萤光性能。测试结果如表2所示。表2：不同施行例所得量子点介孔透明共聚物萤光膜的各项性能样品编号dkdf透光率/500nm萤光性能12.810.00687％良好22.720.00785％优32.740.00588％优42.470.00389％良好52.580.00593％优62.360.00691％优73.150.01490％良好83.040.01188％优93.100.01986％优由表2可见，由上述施行例的结果可知，通过本发明制得的量子点介孔透明共聚物萤光膜具有很低的介电常数和介电耗损，同时具有高透光率及优异的萤光特点，可以满足led发光及显示等
技术领域：
的应用要求。当前第1页12
技术特点：
技术总结
本发明公开了一种量子点介孔透明共聚物萤光膜及制备方式，所述量子点介孔透明共聚物萤光膜包括0.0001‑2.0wt％的量子点、85‑99wt％的共聚物和0‑5wt％的添加剂。所述的量子点为碳量子点、硅量子点、锗量子点、硫化镉量子点、硒化镉量子点、碲化镉量子点、硒化锌量子点、硫化铅量子点、硒化铅量子点、磷化铟量子点及砷化铟量子点中的一种或多种。共聚物由脂环族和含氟双(多)官能度有机羧酸单体和有机胺单体聚合及酰酰氯化反应制备。本发明提供的量子点介孔共聚物萤光膜具有高透光率、高量子效率、低介电常数及耗损，可以应用于LED发光及显示技术领域。
技术研制人员：曹春;李伟杰;周中信;林建华
受保护的技术使用者：杭州福斯特新材料研究院有限公司
技术研制日：2019.03.20
技术公布日：2019.06.21