1.一种无基质的聚合物纳米复合物,包括:
在无聚合物基质的情况下形成纳米复合物的多个接枝有聚合物刷的纳米粒子;
其中,所述聚合物刷包括具有至少两种不同群体的不同长度的聚合物配体的多模刷构型。
2.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述纳米粒子具有的直径为小于20纳米(nm)、小于15nm、小于10nm或小于7nm。
3.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述纳米粒子具有的直径为小于5纳米(nm)。
4.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述纳米粒子具有的直径为小于2纳米(nm)。
5.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述纳米粒子以选自以下量组成的组中的负载分数存在:至少10wt%、至少15wt%、至少20wt%、至少25wt%、至少30wt%,、至少35wt%、至少40wt%、至少45wt%、至少50wt%、至少55wt%、至少60wt%、至少65wt%、至少70wt%、至少72wt%、至少74wt%、至少76wt%、至少78wt%和至少80wt%。
6.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述纳米复合物为光学透明的纳米复合物,厚度为约0.1-10毫米(mm)且透明度为选自以下量组成的组中:至少50%、至少60%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%和至少90%。
7.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述纳米粒子含有高折射率无机材料。
8.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述纳米粒子含有选自由以下材料组成的组中的无机材料:氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)、氧化铟锡(ITO)、钛酸钡(BaTiO3)、氧化锌(ZnO)、硫化锌(ZnS)、氧化铈(CeO2)、钛酸铋(Bi4Ti3O12)、氧化铪(HfO2)、氧化镁(MgO)、二氧化锰(MnO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、硒化镉(CdSe)、氧化铜(CuO)、氧化银(AgO)及它们的混合物。
9.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,两种不同的聚合物配体包括第一聚合物配体和第二聚合物配体,且所述第一聚合物配体比第二聚合物配体长。
10.根据权利要求9所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述第一聚合物配体以相对较低的密度接枝于所述纳米粒子,且所述第二聚合物配体以相对较高的密度接枝于所述纳米粒子。
11.根据权利要求10所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述第一聚合物配体的相对较低的密度在每平方纳米(nm2)约0.01-约0.10条配体链的范围内,且其中所述第二聚合物配体的相对较高的密度在每平方纳米(nm2)约0.05-约1.0条配体链的范围内。
12.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述聚合物选自以下聚合物组成的组中:聚二甲硅氧烷(PDMS)、聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯)(PGMA)、聚甲基丙烯酸十八烷基酯(PSMA)、环氧树脂、聚丙烯、硅氧烷、聚乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯和它们的衍生物。
13.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述纳米复合物为固态形式。
14.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述纳米复合物为热塑性纳米复合物、弹性纳米复合物或者热固性纳米复合物。
15.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述纳米复合物为可交联的。
16.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述聚合物刷为三模的。
17.根据权利要求1所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述聚合物配体具有第一末端、第二末端和骨架,其中,所述第一末端含有选自由羧烷基和磷酸基组成的组中的基团。
18.根据权利要求17所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述聚合物配体还含有:
在第二末端处的作为侧基的可交联残基,或者在所述聚合物配体的骨架上的可交联残基。
19.根据权利要求18所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述可交联残基为选自由乙烯基、苯乙烯基、炔丙基醚基和环氧衍生基团组成的组中的基团。
20.根据权利要求17所述的无基质的聚合物纳米复合物,其中,所述聚合物配体为荧光配体、阳离子聚合物配体、或者能够形成聚合电解质或荷电聚合物的配体。
21.一种包括权利要求1-20中任意一项所述的无基质的聚合物纳米复合物的光学或光电组件。
22.根据权利要求21所述的光学或光电组件,其中,所述无基质的聚合物纳米复合物为选自由以下装置组成的组中的装置的部分:发光二极管(LED)、混合光的第二光学部件、弯曲光的第二光学部分、可见光通信组件、激光二极管、激光二极管阵列、光纤、光波导、光学传感器、成像系统、接触镜、眼植入物、图象显示系统、光刻系统、光学显微镜系统和光学微电子机械系统(MEMS)(也称作微光机电系统(MOEMS))。
23.一种制备无基质的聚合物纳米复合物的方法,该方法包括以下步骤:
提供多个具有相同化学性质的纳米粒子;以及
将多模聚合物刷接枝在多个纳米粒子上以得到在无聚合物基质的情况下形成纳米复合物的多个接枝有聚合物刷的纳米粒子,
其中,所述多模聚合物刷至少包括不同的第一聚合物配体和第二聚合配体。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,所述纳米粒子具有的直径为小于20纳米(nm)、小于15nm、小于10nm或小于7nm。
25.根据权利要求23所述的方法,其中,所述纳米粒子具有的直径为小于5纳米(nm)。
26.根据权利要求23所述的方法,其中,所述纳米粒子具有的直径为小于2纳米(nm)。
27.根据权利要求23所述的方法,其中,所述纳米粒子在所述无基质的聚合物纳米复合物中以选自以下量组成的组中的负载分数存在:至少10wt%、至少15wt%、至少20wt%、至少25wt%、至少30wt%、至少35wt%、至少40wt%、至少45wt%、至少50wt%、至少55wt%、至少60wt%、至少65wt%、至少70wt%、至少72wt%、至少74wt%、至少76wt%、至少78wt%和至少80wt%。
28.根据权利要求23所述的方法,其中,所述纳米复合物为光学透明的纳米复合物,厚度为约0.1-10毫米(mm)且透明度为选自以下量组成的组中:至少50%、至少60%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%和至少90%。
29.根据权利要求23所述的方法,其中,所述纳米粒子含有高折射率无机材料。
30.根据权利要求23所述的方法,其中,所述纳米粒子含有选自由以下材料组成的组中的无机材料:氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)、氧化铟锡(ITO)、钛酸钡(BaTiO3)、氧化锌(ZnO)、硫化锌(ZnS)、氧化铈(CeO2)、钛酸铋(Bi4Ti3O12)、氧化铪(HfO2)、氧化镁(MgO)、二氧化锰(MnO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、硒化镉(CdSe)、氧化铜(CuO)、氧化银(AgO)及它们的混合物。
31.根据权利要求23所述的方法,其中,所述第一聚合物配体比第二聚合物配体长。
32.根据权利要求31所述的方法,其中,所述第一聚合物配体以相对较低的密度接枝于所述纳米粒子,且所述第二聚合物配体以相对较高的密度接枝于所述纳米粒子。
33.根据权利要求32所述的方法,其中,所述第一聚合物配体的相对较低的密度在每平方纳米(nm2)约0.01-约0.10条配体链的范围内,且其中所述第二聚合物配体的相对较高的密度在每平方纳米(nm2)约0.05-约1.0条配体链的范围内。
34.根据权利要求23所述的方法,其中,所述聚合物选自以下聚合物组成的组中:聚二甲硅氧烷(PDMS)、聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯)(PGMA)、聚甲基丙烯酸十八烷基酯(PSMA)、环氧树脂、聚丙烯、硅氧烷、聚乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯和它们的衍生物。
35.根据权利要求23所述的方法,其中,所述纳米复合物为固态形式。
36.根据权利要求23所述的方法,其中,所述纳米复合物为热塑性纳米复合物、弹性纳米复合物或者热固性纳米复合物。
37.根据权利要求23所述的方法,其中,所述纳米复合物为可交联的。
38.根据权利要求23所述的方法,其中,所述聚合物刷为三模的。
39.根据权利要求23所述的方法,其中,所述聚合物配体具有第一末端、第二末端和骨架,其中,所述第一末端含有选自由羧烷基和磷酸基组成的组中的基团。
40.根据权利要求39所述的方法,其中,所述聚合物配体还含有:
在第二末端处的作为侧基的可交联残基,或者在所述聚合物配体的骨架上的可交联残基。
41.根据权利要求40所述的方法,其中,所述可交联残基为选自由乙烯基、苯乙烯基、炔丙基醚基和环氧衍生基团组成的组中的基团。
42.根据权利要求39所述的方法,其中,所述聚合物配体为荧光配体、阳离子聚合物配体、或者能够形成聚合电解质或荷电聚合物的配体。