一種三基色嵌段共聚物型白光熒光粉及其制備方法
【專利摘要】一種三基色嵌段共聚物型白光熒光粉及其制備方法，由紅、綠、藍(lán)三種單基色配合物分別與苯乙烯共聚形成大分子前驅(qū)體，并在三硫化物官能化交聯(lián)劑作用下形成局部無規(guī)共聚整體嵌段共聚物，為具有式(Ⅰ)結(jié)構(gòu)的聚合物：聚合物相對(duì)分子量2.8×103-5.3×103，相對(duì)分子量分布指數(shù)1.3-1.5。本發(fā)明的三基色嵌段共聚物型白光熒光粉為暖白光LED熒光粉不僅消除了三基色摻雜型高分子熒光粉的熒光猝滅現(xiàn)象，解決了熒光粉玻璃化溫度低于LED使用溫度的問題，且熒光強(qiáng)度得到增強(qiáng)。將三基色熒光粉鍵合到一個(gè)大的高分子鏈中作為單結(jié)構(gòu)發(fā)光層，避免了相分離，為后期LED芯片制作提供了便利。
【專利說明】一種三基色嵌段共聚物型白光熒光粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紅綠藍(lán)三基色嵌段共聚物型白光熒光粉的制備方法，屬發(fā)光材料制備及應(yīng)用的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]白光LED具有外形尺寸小、能耗低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被稱為第四代綠色光源。實(shí)現(xiàn)白光LED的主流方案是將LED芯片與三基色熒光粉組合，利用紫外半導(dǎo)體LED芯片激發(fā)三基色熒光粉來實(shí)現(xiàn)白光照明。
[0003]目前的三基色熒光粉采用分別將反應(yīng)型三基色配合物熒光粉與高分子單體甲基丙烯酸甲酯(MMA)鍵合，以制備出紅、綠、藍(lán)三基色高分子熒光粉，再按照配比采用溶劑共混法將三基色高分子熒光粉混合得到不同色坐標(biāo)的共混型白光高分子熒光粉。這種方法存在以下弊端:1).單色高分子熒光粉間混合不均會(huì)發(fā)生熒光猝滅，降低發(fā)光效率；2).以甲基丙烯酸甲酯為高分子基質(zhì)得到的三基色單聚物，共混后玻璃化溫度達(dá)不到LED的使用要求。
[0004]常用的合成嵌段共聚物的方法有陰離子聚合、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)以及可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)等。
[0005]陰離子聚合存在對(duì)單體要求高，反應(yīng)條件苛刻等問題，因此已經(jīng)被快速發(fā)展的活性/可控自由基聚合逐步取代。以ATRP法制備嵌段共聚物，后期金屬催化劑的分離與去除較為困難，即產(chǎn)物的純化成為一個(gè)不可忽略的問題；另外，由于三基色配合物涉及到稀土配合物，加入金屬離子會(huì)奪取配合物中的配體，優(yōu)先與其配位而破壞配合物結(jié)構(gòu)，影響發(fā)光效率。
[0006]RAFT是1986年澳大利亞CSIRO組報(bào)道的一種新的自由基聚合方法。RAFT的最大特點(diǎn)是適用的單體范圍廣，反應(yīng)條件溫和(一般在30~120°C)。此外RAFT法不需要貴重金屬催化劑，產(chǎn)物的后期處理自然避免了 ATRP聚合后期處理的問題。RAFT聚合已被廣泛應(yīng)用于許多單體的可控自由基聚合，如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等。開展活性自由基聚合研究的推動(dòng)力之一是通過這種技術(shù)可以在溫和的條件下方便地合成結(jié)構(gòu)可控的聚合物。通過RAFT聚合制備嵌段聚合物的關(guān)鍵是要設(shè)計(jì)一個(gè)合適的RAFT試劑，將多個(gè)RAFT基團(tuán)連接到多官能團(tuán)物質(zhì)上，形成具有多個(gè)活性點(diǎn)的RAFT試劑，然后使用這些RAFT試劑制備相應(yīng)的嵌段聚合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種三基色嵌段共聚物型白光熒光粉，以及該嵌段共聚物的制備方法。本發(fā)明通過“先配合后聚合”，制備出相對(duì)分子量分布較窄、發(fā)光可調(diào)節(jié)的嵌段共聚物型白光突光粉。
[0008]本發(fā)明提供的三基色嵌段共聚物型白光熒光粉是由紅、綠、藍(lán)三種單基色配合物分別與苯乙烯共聚形成大分子前驅(qū)體，并在三硫化物官能化交聯(lián)劑的作用下，形成局部無規(guī)共聚整體嵌段的共聚物，最終合成的三基色嵌段共聚物型白光熒光粉為具有以下式
(I)表示結(jié)構(gòu)的聚合物:
【權(quán)利要求】
1.一種三基色嵌段共聚物型白光熒光粉，是由三種單基色配合物分別與苯乙烯共聚形成大分子前驅(qū)體，并在三硫化物官能化交聯(lián)劑的作用下，形成局部無規(guī)共聚整體嵌段的共聚物，其特征是最終合成的三基色嵌段共聚物型白光熒光粉為具有以下式(I )表示結(jié)構(gòu)的聚合物:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三基色嵌段共聚物型白光熒光粉，其特征是所述式(I)結(jié)構(gòu)的聚合物中，m、η、ρ分別為100-200。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三基色嵌段共聚物型白光熒光粉，其特征是m:n:p=l: (1.38-1.5): (0.46-0.6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三基色嵌段共聚物型白光熒光粉，其特征是所述式(I)結(jié)構(gòu)的聚合物相對(duì)分子量2.8X 103-5.3 X 103，相對(duì)分子量分布指數(shù)1.3-1.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三基色嵌段共聚物型白光熒光粉，其特征是所述式(I)結(jié)構(gòu)的聚合物中，聚合物中三基色配合物與苯乙烯單體的摩爾比為1: (150-300)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三基色嵌段共聚物型白光熒光粉，其特征是所述三硫化物官能化交聯(lián)劑為S-1-十二烷基_S、( α，α、二甲基-α"-乙酸)二硫代碳酸酯。
7.權(quán)利要求1三基色嵌段共聚物型白光熒光粉的制備方法，其特征是在70°C惰性氣體環(huán)境下，由鏈轉(zhuǎn)移劑三硫化物官能化交聯(lián)劑、單體苯乙烯、丙烯酸基鋱綠光配合物與引發(fā)劑偶氮二異丁腈在溶劑N’ N-二甲基甲酰胺中進(jìn)行溶液聚合，繼續(xù)加入苯乙烯、丙烯酸基銪紅光配合物和引發(fā)劑偶氮二異丁腈進(jìn)行溶液聚合，再加入苯乙烯、丙烯酸基鈹藍(lán)光配合物和引發(fā)劑偶氮二異丁腈進(jìn)行溶液聚合，得到三基色嵌段共聚物型白光熒光粉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三基色嵌段共聚物型白光熒光粉的制備方法，其特征是所述引發(fā)劑、苯乙烯單體和鏈轉(zhuǎn)移劑的物質(zhì)的量比滿足引發(fā)劑:單體:鏈轉(zhuǎn)移劑=0.15: (90-240): (0.15-0.3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的三基色嵌段共聚物型白光熒光粉的制備方法，其特征是所述綠、紅、藍(lán)單基色配合物的物質(zhì)的量比為I: (1.38-1.5): (0.46-0.6)。
【文檔編號(hào)】C08F2/38GK103694428SQ201310711203
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】賈虎生, 張愛琴, 李利平, 王淑華, 劉旭光, 許并社 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)