浸渍聚合物基底的方法与流程

文档序号:11887567阅读:248来源:国知局

更具体的,本发明涉及一种浸渍包括至少一种聚合物的聚合物基底的方法,所述方法包含将所述的聚合物基底与至少一种含水乳液,优选含水微乳液接触,该乳液包括至少一种有机添加剂。

获自所述方法的浸渍的聚合物基底可以有利的用于获得具有改进的美学特性(例如用至少一种染料浸渍)或者稳定性特性(例如用至少一种稳定剂浸渍)的聚合物终端产品,其可以用于不同的领域例如诸如光学领域(例如高级光学部件,激光应用)、医学领域(例如药物物质的释放)、农业领域(例如杀虫剂的释放)、香料(例如香料的释放)。更具体的,所述的聚合物基底可以用于发光太阳能集中器(LSC),其最终可以有利的与例如光伏电池(或者太阳能电池)或者光电解电池一起使用,用于太阳能装置(即,用于利用太阳能的装置)。此外,所述的发光太阳能集中器(LSC)可以有利的例如与光伏电池(或者太阳能电池)一起使用,用于光伏窗。

本发明所以还涉及一种发光太阳能集中器(LSC),其包含依靠上述方法获得的至少一种聚合物基底。

本发明还涉及一种太阳能装置(即,利用太阳能的装置),其包含至少一种发光太阳能集中器(LSC),该集中器包含用上述方法获得的至少一种聚合物基底,和至少一种光伏电池(或者太阳能电池),或者至少一种光电解电池,以及涉及一种光伏窗,其包含至少一种发光太阳能集中器(LSC),该集中器包含用上述方法获得的至少一种聚合物基底,和至少一种光伏电池(或者太阳能电池)。

本领域已知的是使用用具体添加剂浸渍的聚合物基底,其赋予所述的聚合物基底以新性能和允许其新用途。为此目的,最广泛使用的聚合物之一,特别是用于光学和医学领域中,是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),其直接使用或者与其他聚合物混合。

所述的浸渍的聚合物基底可以根据本领域已知的方法来制备,例如诸如将添加剂加入到本体聚合相或溶液中的单体上,或者加入到挤出相中的聚合物中。

但是,除了它们通常进行时的高温之外,在上述本体聚合方法或溶液中进行的化学反应会不利的影响所加入的添加剂,引起与例如使用有机染料(其是明显热不稳定的)的情况相同的降解。

本领域已经进行了努力来克服上述缺陷。

美国专利US4139342例如描述了一种用染料浸渍塑性材料来用于激光应用的方法,其包含步骤:将大约5x10-5mol-大约3x10-3mol的染料在1升有机溶剂(例如甲醇,乙醇)中混合来形成溶剂/染料溶液;任选的基于所用的染料,来将所述溶液的pH调节到预先选择的值;在大气压将所述的塑性材料浸入所述溶液中;升高所述溶液的温度,来保持所述染料在所述溶剂中的浓度恒定;使得所述的塑性材料在所述溶液中保持浸渍大约1-2周,同时所述的塑性材料变成用所述染料浸渍的;从所述溶液中除去所述的浸渍的塑性材料;和随后通过将所述材料放置在温度低于95℃的烘箱中1-2周的时间,来从所述的浸渍的塑性材料中除去过量的所述的染料/溶剂溶液,和随后冷却所述的材料到室温。

在“Journal of Coatings Technology”(1983),第55卷第701期,第53-57页中,Guerra G.等人描述了通过用溶剂,特别是甲醇来扩散染料,从而对玻璃聚合物的表面进行着色。良好的结果是在通过用甲醇扩散染料,在流延和挤出二者所获得的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)样品的着色中获得的。

在“Journal of Applied Polymer Science”(1984),第29卷第2271-2279页中,Guerra G.等人描述了在玻璃聚合物,特别是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中,通过用溶剂特别是甲醇扩散,添加剂,特别是氯化锌的浓度曲线。所述的曲线不仅取决于扩散条件(温度,时间,溶剂类型,浓度),而且取决于溶剂从聚合物的解吸条件(温度,压力,溶剂类型,添加剂的挥发性)。

但是,除了它们的处置引起的较高加工成本之外,用于上述方法的高量的溶剂会引起操作者健康以及来自于环境的问题。此外,所述的方法通常在高于室温(25℃)的温度(例如在甲醇的情况中在60℃)进行。

因此本领域已经进行了另外的努力来克服上述缺陷。

美国专利US4598006例如描述了一种形成浸渍的热塑性聚合物的方法,其包含:将浸渍材料溶解在挥发性溶胀剂,优选二氧化碳(CO2)中,保持在所述溶胀剂的超临界条件下或者附近,所述的浸渍材料选自香料、杀虫剂、药物物质;用该挥发性溶胀剂填充的浸渍材料来溶胀所述热塑性聚合物,其是在所述溶胀剂的超临界条件下或者附近进行的;和减压来使得该挥发性溶胀剂扩散出所述的浸渍的热塑性聚合物。

在“Journal of Applied Polymer Science”(1992),第46卷第231-242页中,Berens A.R.等人描述了将二氧化碳(CO2)用于加速低分子量添加剂(例如邻苯二甲酸二甲酯)在玻璃聚合物[例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),聚氯乙烯(PVC),聚苯乙烯(PS),聚碳酸酯(PC)]中的吸收。

在“Applied Spectroscopy”(1997),第51卷第4期第491-494页中,Kazarian S.G.等人描述了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜在二氧化碳(CO2)存在下在超临界条件下(塑化),以及用有机染料(分散红1)浸渍的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜在二氧化碳(CO2)存在下在超临界条件下(浸渍)二者的原位FT-IR光谱分析。

在“Journal of Applied Polymer Science”(2003),第90卷第3652-3659页中,Domingo C.等人描述了基于聚甲基丙烯酸甲酯的体系在二氧化碳存在下在超临界条件下的行为(“超临界二氧化碳”-SCCO2)。具体的,它们显示了二氧化碳在超临界条件下的存在(“超临界二氧化碳”-SCCO2)允许聚合物溶胀,因此促进了有毒物质的除去和用添加剂的浸渍。

在“SEN’I GAKKAISHI”(2011),第67卷第2期第34-39页,Zhao C.等人描述了使用二氧化碳(CO2)在超临界条件下,来用于用荧光染料(Rhodamine 6G)浸渍基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的光纤。

当由于添加剂的热不稳定性而需要相对低的加工温度时,上述方法(其使用了超临界条件下的二氧化碳(CO2))是有利的。当该添加剂没有完全可溶于保持在超临界条件下的流体中时,所述的方法此外不需要使用有机溶剂,除了最小量之外。

此外,二氧化碳(CO2)是无毒,不燃,经济和无污染的。二氧化碳(CO2)的超临界条件预期的温度是20℃-80℃和压力高于50bar。此外,在所述的超临界条件下,二氧化碳(CO2)在聚合物中的溶解度是高的,并且类似于用于溶剂染料扩散方法中典型的有机溶剂,所述的溶解度通常是10重量%-30重量%,相对于该聚合物的总重量。

但是,上述使用超临界条件下的二氧化碳(CO2)的方法也会具有一些缺陷,特别是涉及到加工成本的增加。所述的方法实际上如上所述,是在高压进行的,并且因此需要能够在所述高压运行的合适的装置。

本申请人因此考虑来寻找一种用于用至少一种有机添加剂浸渍聚合物基底的方法的问题,所述方法能够克服上述缺陷。

本申请人已经发现使用包括至少一种有机添加剂的含水乳液,优选含水微乳液,能够获得浸渍聚合物基底的方法,其能够克服上述缺陷。所述的含水乳液或者微乳液的使用能够限制有毒和/或易燃溶剂的使用。所述的含水乳液或者微乳液的使用还允许达到高浓度的局部添加剂(即,在该乳液或微乳液胶束内的添加剂的浓度),而无需使用大量的添加剂,并且在大于一种添加剂的情况中有利于它们的相互作用。此外,使用所述的含水乳液或者微乳液使得在低温和低压运行成为可能,因此也使得在热不稳定的添加剂存在下,在相对短的时间(分钟-小时的量级)成为可能,并且无需使用特殊装置。

本发明的一个目标因此涉及一种浸渍包括至少一种聚合物的聚合物基底的方法,所述方法包含将所述的聚合物基底与至少一种含水乳液,优选含水微乳液接触,该乳液包括至少一种有机添加剂。

在本说明书和下面的权利要求中,数字范围的定义总是包含了端值,除非另有规定。

在本说明书和下面的权利要求中,术语“包含”还包括术语“其基本组成为”或者“其组成为”。

在本说明书和下面的权利要求中,术语“微乳液”指的是这样的乳液,其中被分散相是以直径1nm-100nm,优选2nm-10nm的胶束形式分布在分散相中。

在本发明中,可以使用能够溶胀的任何热塑性或者弹性体聚合物。

可以有利的用于本发明中的热塑性和弹性体聚合物的具体的和非限定性例子是:聚烯烃类,聚酰胺类,聚酰亚胺类,聚酯类,聚氨酯类,聚丙烯酸酯类,聚碳酸酯类,聚乙炔类,聚异戊二烯类,聚苯乙烯类,苯乙烯-丁二烯类共聚物,苯乙烯-丙烯腈类共聚物,乙烯-乙酸乙烯酯类共聚物,氯丁二烯聚合物,聚醚-酰胺,氯乙烯聚合物,偏氯乙烯聚合物,环氧聚合物,天然橡胶,丁基橡胶,腈橡胶,硅,聚乙烯醇聚合物,来源于纤维素的聚合物,来源于蛋白质的聚合物(例如白蛋白),乳酸的聚合物,乙醇酸的聚合物或者其混合物。

根据本发明的一种优选的实施方案,所述的聚合物可以选自聚丙烯酸酯类,聚碳酸酯类,聚苯乙烯类,苯乙烯-丙烯腈类共聚物或者其混合物。优选所述的聚合物可以选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)或者其混合物。

应当指出的是在本发明中,所述的有机添加剂选自这样的化合物,其在下文所示的与水不混溶的有机溶剂中是可溶的和稳定的。

可以有利的用于本发明的有机添加剂具体的和非限定性例子是:染料(例如天然颜料,或者合成颜料,其基于偶氮衍生物,蒽醌或者三芳基甲烷);光致发光染料(例如氧杂蒽,噁嗪,卡巴肼,香豆素,苯并噻二唑化合物,并苯化合物,苝化合物);稳定剂(例如光稳定剂,UV稳定剂,氧化稳定剂,阻燃剂,增塑剂)。

根据本发明的一种优选的实施方案,所述的有机添加剂可以选自光致发光染料。

可以用于本发明的光致发光染料可以选自这样的光致发光染料,其在UV-可见光范围内吸光和在UV-可见光和红外二者范围内发光,并且其在下文所示的与水不混溶的有机溶剂中是可溶和稳定的。可以有利的用于本发明的光致发光染料是例如以Basf的商标名本申请人名下的国际专利申请WO2011/048458所述的并苯化合物,苯并噻二唑化合物而已知的化合物。

根据本发明的一种优选的实施方案,所述的光致发光染料可以例如选自苯并噻二唑化合物,并苯化合物,苝化合物或者其混合物。优选所述的光致发光染料可以选自4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB),4,7-双(7’,8’-二丁基苯并[1’,2’-b’:4’,3’-b’’]-二噻吩-5’-基)苯并-[c][1,2,5]噻二唑(F500),9,10-二苯基蒽(DPA),N,N’-双(2’,6’-二-异丙基苯基)(1,6,7,12-四苯氧基)(3,4,9,10-苝-二酰亚胺(F Red 305-Basf)或者其混合物。4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)是特别优选的。

根据本发明的一种优选的实施方案,所述的含水乳液或者所述的含水微乳液可以包含:

-20重量%-90重量%,优选50重量%-70重量%的水,相对于表面活性剂+助表面活性剂+水的总重量;

-3重量%-25重量%,优选10重量%-15重量%的至少一种表面活性剂,相对于表面活性剂+助表面活性剂+水的总重量;

-0重量%-50重量%,优选10重量%-30重量%的至少一种助表面活性剂,相对于表面活性剂+助表面活性剂+水的总重量;

-1重量%-90重量%,优选5重量%-20重量%的至少一种与水不混溶的有机溶剂,相对于与水不混溶的有机溶剂+水的总重量;

-0.02重量%-2重量%,优选0.1重量%-0.5重量%的至少一种有机添加剂,相对于有机添加剂+与水不混溶的有机溶剂的总重量。

根据本发明的一种优选的实施方案,所述的表面活性剂可以选自阴离子表面活性剂例如诸如十二烷基硫酸钠(SDS)、十八烷基硫酸钠、壬基酚杂硫酸酯及其混合物。优选是十二烷基硫酸钠(SDS)。

根据本发明的一种优选的实施方案,所述的助表面活性剂可以选自例如醇例如1-丁醇、1-戊醇、1-己醇、1-辛醇或者其混合物,优选是1-丁醇。

根据本发明的一种优选的实施方案,所述的与水不混溶的有机溶剂可以选自与水不混溶的有机溶剂,例如诸如甲苯,环己烷,庚烷或者其混合物。甲苯是优选的。

上述乳液和微乳液可以根据本领域已知的方法制备,如:Lang J.等人,“Journal of Physical Chemistry”(1980),第84卷(12),第1541-1547页;Ramos G.R.等人,“Analytica Chimica Acta”(1988),第208卷,第1-19页;Shao G.Q.等人,“Chinese Chemical Letters”(2001),第12卷(12),第1109-112页;Oliveira M.E.C.D.R.等人,“Journal of Molecular Structure”(2001),第563-564卷,第443-447页中所述。

根据本发明的一种优选的实施方案,所述的方法可以在15℃-40℃的温度,优选在室温(25℃)进行。

根据本发明的一种优选的实施方案,所述的方法可以进行了5分钟-3小时,优选20分钟-30分钟的时间。

根据本发明的一种优选的实施方案,所述的方法可以在1atm-5atm的压力,优选在大气压(1atm)进行的。

在本发明中,所述的聚合物基底可以以任何形式使用,例如诸如薄片、粒料、片或者具有其他形式的制品,其是通过流延、挤出或者模制来获得的。

在本发明中,所述的方法可以根据本领域已知的技术来实施,这取决于待浸渍的聚合物基底的类型和形式。所述的聚合物基底例如可以完全浸入所述的含水乳液或所述的含水微乳液中来完全浸渍,或者它可以部分的浸入所述的含水乳液或所述的含水微乳液中来部分浸渍。玻璃、金属或者Teflon容器可以用于该目的。

如上所示,获自所述方法的浸渍的聚合物基底可以有利的用于获得具有改进的美学特性(例如用至少一种染料浸渍)或者稳定性特性(例如用至少一种稳定剂浸渍)的聚合物终端产品,其可以用于不同的领域例如诸如光学领域(例如高级光学部件,激光应用)、医学领域(例如药物物质的释放)、农业领域(例如杀虫剂的释放)、香料(例如香料的释放)。更具体的,所述的聚合物基底可以用于发光太阳能集中器(LSC),其最终可以有利的与例如光伏电池(或者太阳能电池)或者光电解电池一起使用,用于太阳能装置(即,用于利用太阳能的装置)。此外,所述的发光太阳能集中器(LSC)可以有利的例如与光伏电池(或者太阳能电池)一起使用,用于光伏窗。

本发明的另一目标所以涉及一种发光太阳能集中器(LSC),其包含依靠上述方法获得的至少一种聚合物基底。

此外,本发明的另一目标涉及一种太阳能装置(即,用于利用太阳能的装置),其包含至少一种发光太阳能集中器(LSC,其包含用上述方法获得的至少一种聚合物基底),和至少一种光伏电池(或者太阳能电池)或者至少一种光电解电池。

本发明的另一目标还涉及一种光伏窗,其包含至少一种发光太阳能集中器(LSC,其包含用上述方法获得的至少一种聚合物基底),和至少一种光伏电池(或者太阳能电池)。

下文提供了一些示例性和非限定性实施例,来用于更好的理解本发明和用于它的实践实施方案。

在下面的实施例中,使用下面的光致发光染料:

-4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB),其是如本申请人名下的国际专利申请WO2012/007834的实施例1所述来合成的;

-4,7-双(7’,8’-二丁基苯并[1’,2’-b’:4’,3’-b”]二噻吩-5’-基)-苯并[c][1,2,5]-噻二唑(F500),其是如本申请人名下的意大利专利申请MI2013A000605的实施例1所述来合成的;

-N,N’-双(2’,6’-二-异丙基苯基)(1,6,7,12-四苯氧基)(3,4,9,10-苝-二酰亚胺(F Red 305of Basf)。

实施例1

制备包括4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)的微乳液

微乳液EM77

将16g的十二烷基硫酸钠(SDS)(Acros Organics 99%)和93ml纯水MilliQ(MQ-Millipore)引入250ml烧瓶中:将整个混合物保持在搅拌下,直到获得清澈溶液。将41.3ml的1-丁醇(Acros Organics 99%),83.4mg的4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)和7.5ml甲苯(Aldrich)随后依次加入:将整个混合物在室温(25℃)在搅拌下放置大约1小时,然后静置一夜,获得透明的橙色微乳液,并且4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)在该微乳液中的最终浓度等于2x10-3M。

微乳液EM78

将161g的十二烷基硫酸钠(SDS)(Acros Organics 99%)和912ml纯水MilliQ(MQ-Millipore)引入2.5L烧瓶中:将整个混合物保持在搅拌下,直到获得清澈溶液。将401ml的1-丁醇(Acros Organics 99%),958mg的4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)和292ml甲苯(Aldrich)随后依次加入:将整个混合物在室温(25℃)在搅拌下放置大约1小时,然后静置一夜,获得透明的橙色微乳液,并且4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)在该微乳液中的最终浓度等于2x10-3M。

微乳液EM73

将13ml的0.6M的十二烷基硫酸钠(SDS)(Acros Organics 98%)的纯水MilliQ(MQ-Millipore)溶液倾倒入50ml烧瓶中。随后依次加入5.7ml纯水MilliQ(MQ-Millipore)和0.5ml的0.05M的4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)的甲苯(Aldrich)溶液:整个混合物立即变成清澈的,并且在室温(25℃)在搅拌下放置30分钟,然后静置一夜,获得透明的黄色微乳液,并且4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)在该微乳液中的最终浓度等于1x10-3M。

微乳液EM74

将13ml的0.6M的十二烷基硫酸钠(SDS)(Acros Organics 98%)的纯水MilliQ(MQ-Millipore)溶液倾倒入50ml烧瓶中。随后依次加入5.7ml的1-丁醇(Acros Organics 99%)和0.5ml的0.05M的4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)的甲苯(Aldrich)溶液:整个混合物立即变成清澈的,并且在室温(25℃)在搅拌下放置30分钟,然后静置一夜,获得透明的黄色微乳液,并且4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)在该微乳液中的最终浓度等于1x10-3M。

实施例2

制备包括各种荧光染料的微乳液

微乳液EM66

将13ml的0.6M的十二烷基硫酸钠(SDS)(Acros Organics 98%)的纯水MilliQ(MQ-Millipore)溶液倾倒入50ml烧瓶中。随后依次加入5.7ml的1-丁醇(Acros Organics 99%)和4.2ml的2x10-3M的4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)的甲苯(Aldrich)溶液:整个混合物立即变成清澈的,并且在室温(25℃)在搅拌下放置30分钟,然后静置一夜,获得透明的浅黄色微乳液,并且4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)在该微乳液中的最终浓度等于3x10-4M。

微乳液EM76

将13ml的0.6M的十二烷基硫酸钠(SDS)(Acros Organics 98%)的纯水MilliQ(MQ-Millipore)溶液倾倒入50ml烧瓶中。随后依次加入5.7ml的1-丁醇(Acros Organics 99%)和4.2ml的2.8x10-3M的F Red 305的甲苯(Aldrich)溶液:整个混合物立即变成清澈的,并且在室温(25℃)在搅拌下放置30分钟,然后静置一夜,获得透明的深红色微乳液,并且F Red305在该微乳液中的最终浓度等于5x10-4M。

微乳液EM80

将13ml的0.6M的十二烷基硫酸钠(SDS)(Acros Organics 98%)的纯水MilliQ(MQ-Millipore)溶液倾倒入50ml烧瓶中。随后依次加入5.7ml的1-丁醇(Acros Organics 99%)和4.2ml的2x10-3M的4,7-双(7’,8’-二丁基苯并[1’,2’-b’:4’,3’-b′’]二噻吩-5’-基)苯并[c][1,2,5]噻二唑(F500)的甲苯(Aldrich)溶液:整个混合物立即变成清澈的,并且在室温(25℃)在搅拌下放置30分钟,然后静置一夜,获得透明的红橙色微乳液,并且4,7-双(7’,8’-二丁基苯并[1’,2’-b’:4’,3’-b′’]二噻吩-5’-基)苯并[c][1,2,5]噻二唑(F500)在该微乳液中的最终浓度等于4x10-4M。

实施例3(对比例)

制备包括4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)的溶液

溶液DTB52

将77.8ml甲苯(Aldrich)和40.4mg的4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)引入100ml烧瓶中:将整个混合物保持在搅拌下,立即获得清澈的黄色溶液,并且4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑(DTB)在该溶液中的最终浓度等于2x10-3M。

实施例4

浸渍聚合物片

将通过流延所获得的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)Altuglas聚合物片(尺寸2.5x2.5x5mm)完全在垂直位置浸入含有如实施例1所述获得的微乳液EM77的80ml烧杯中,并且在室温(25℃)和大气压保持于其中。该片然后从烧杯中除去,用大量的蒸馏水清洗,用布干燥和在空气中在室温(25℃)放置一夜来干燥。

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)Altuglas的其他聚合物片(尺寸2.5x2.5x5mm)是如上面的操作,使用下面的来浸渍的:

微乳液EM78,EM73和EM74,如实施例1所述获得;

微乳液EM66,EM76和EM80,如实施例2所述获得;

溶液DTB52,如实施例3所述获得。

将因此获得的片进行其上存在的染料量的测定。

为此目的,在使用含有已知量的分散在相同聚合物基质中的光致发光染料参考片校正之后,它们经历了UV-Vis吸收光谱,其测量了每个光致发光染料的吸光特性。

UV-Vis光谱是依靠Perkin Elmer Lambda 950双射线和双单色器分光计来获得的:所获得的结果报告在表1和表2中。在表1和表2中,还报告了所述片的浸入时间。

表1

*光致发光染料在微乳液或者溶液中的wt%百分比;

**光致发光染料在浸渍的片中的ppm,获自光致发光染料的UV-可见光吸收曲线。

从表1所报告的数据,可以看到相对于用甲苯溶液浸渍获得的片(DTB52),用本发明的微乳液EM77和EM78浸渍获得的片产生了更好的结果(即,存在于片上的更大量的光致发光染料)。

此外,可以注意到相对于没有助表面活性剂的微乳液(EM73),浸渍微乳液(EM74)中助表面活性剂(即丁醇)的存在允许获得片上更大量的光致发光染料。

表2

a:光致发光染料在微乳液中的wt%和mmol%;

b:光致发光染料在浸渍片中的ppm,其获自光致发光染料的UV-可见光吸收曲线;

c:光致发光染料在浸渍片中的mmol,其获自ppm值。

从表2报告的数据,可以看到相对于用微乳液EM76和EM80浸渍获得的片,用微乳液EM66浸渍获得的片产生了更好的结果(即,存在于片上的更大量的光致发光染料)。

实施例5

在垂直位置上在两侧浸渍聚合物片(EM78f和EM78d)

将流延获得的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)Altuglas的聚合物片(尺寸9x20x5mm)排列在盆(尺寸23x23x7mm)的垂直位置,向其上以这样的量加入如实施例1所述获得的微乳液EM78,来完全覆盖它,并且将它在室温(25℃)和大气压(1bar)保持于其中。该片然后从盆中除去,用大量的蒸馏水清洗,用布干燥和在室温(25℃)空气中放置一夜来干燥(EM78f)。

将挤出获得的另一聚苯乙烯-丙烯腈(SAN)聚合物片(B266,versalis spa)(尺寸9x20x5mm)如上所述进行浸渍(EM78d)。

实施例6

在水平位置在一侧(EM78m)和在水平位置在两侧(EM78n)浸渍聚合物片

将流延获得的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)Altuglas的聚合物片(尺寸9x20x5mm)排列在盆(尺寸24x19x7mm)的水平位置,向其上以这样的量加入如实施例1所述获得的微乳液EM78,来完全润湿它的下部,并且将它在室温(25℃)和大气压(1bar)保持于其中。该片然后从盆中除去,用大量的蒸馏水清洗,用布干燥和在室温(25℃)空气中放置一夜来干燥(EM78m)。

另一方面,将另一聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的聚合物片排列在盆(尺寸24x19x7mm)的水平位置,向其上以这样的量加入如实施例1所述获得的微乳液EM78,来完全润湿整个片,并且将它在室温(25℃)和大气压(1bar)保持于其中。该片然后从盆中除去,用大量的蒸馏水清洗,用布干燥和在室温(25℃)空气中放置一夜来干燥(EM78n)。

实施例7

功率测量(Pmax)

该功率测量是在如实施例5和实施例6所述获得的浸渍的聚合物片上进行的。

为此目的,将连接到数字万用表上的1.2cm2表面的光伏电池IXYS-XOD17施加到待评估的片的两个最短边缘之一上(即,9mm边缘之一上)。

该片的表面然后使用ABET太阳能模拟器样机用光源照明。SUN2000装备有550瓦的氙气灯,其功率等于1sun(1000W/m2)进行10秒。进行第一次测量,照亮一部分的片(9x9cm),并且测量该照明所产生的电功率。

功率测量随后在具有相同尺寸的一部分片上,以从光伏电池固定到其上的边缘开始渐增的距离进行(总共11次测量)。

对于照亮的片的每个部分,记录用于电流强度(以安培测量)-所产生的电压(以伏特测量)的曲线,并且由此计算光伏电池的平均有效功率(Pmax)。该平均有效功率(Pmax)是忽略了第一次和最后一次的测量(涉及到分别含有具有光伏电池的边缘和对边的片部分)来计算的。所获得的值报告在表3中。表3还显示了所述片的浸入时间。

表3

*光致发光染料(DTB)在浸渍的片中的ppm。

从表3报告的数据,可以看到用微乳液浸渍在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)片和苯乙烯-丙烯腈(SAN)片二者上是等价有效的。在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)片照明下形成的功率相对于苯乙烯-丙烯腈(SAN)片形成的功率的差值是最小的,这认为苯乙烯-丙烯腈(SAN)片上的光致发光染料(即DTB)的量是明显较低的(EM78f相比于EM78d)。

还可以看到待浸渍的片在盆中排列的位置(垂直或水平)不具有影响(EM78f相比于EM78n),而在仅仅在一侧上浸渍的片(但是其还包含较少的光致发光染料(即DTB))和在两侧上浸渍的片形成的功率之间(EM78m相比于EM78n)存在着稍微的差异(几乎可忽略)。

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