一种使用咪唑衍生物制备高性能量子点复合材料的方法与流程

本发明涉及一种使用咪唑衍生物制备高性能量子点复合材料的方法，具体涉及一种使用咪唑衍生物作为潜伏性碱来制备具有硫醇-烯烃-异氰酸酯基质的量子点复合材料的方法。

背景技术：

1、量子点显示具有色域宽，显示色彩逼真等众多优势，但量子点的制备工艺较为复杂，制约了行业的发展，具体而言，例如量子点膜产品的通用结构为阻隔层对量子点发光层进行包夹式封装，最外侧为具备光扩散功能的扩散层，其中在量子点发光层，将量子点分散于聚合物基质中免受氧气或水的损坏。聚合物基质一般具有高透光性，其中以硫醇参与的点击反应被广泛应用在该类聚合物基质的制备中。其中以硫醇、异氰酸酯和烯为功能单体的聚合体系被报道，但由于存在三种聚合组分，聚合反应较难控制，容易出现量子点膜固化不均匀等情况，造成量子点的量子产率低，稳定性差(例如耐高温、耐湿性差等)。因此，申请人在前期研究的基础上结合行业现状，仍需要继续优化硫醇、异氰酸酯和烯聚合体系的聚合条件，以实现对反应过程的良好控制，得到量子产率、稳定性等方面具有优势的高性能量子点膜产品。

技术实现思路

1、本发明涉及量子点复合材料的制备方法，制备过程可控性较好，基质的组成分布均匀，提供较长时间的可接受的颜色稳定性。

2、本发明的一个方面，提供一种制备量子点复合材料的方法，所述量子点复合材料包含分散于一种聚合物基质中的量子点，其中所述聚合物基质由至少一种具有≥2官能度的多硫醇单体、至少一种含有≥2官能度的多烯基单体和至少一种含有≥2官能度的多异氰酸酯基单体制备得到；

3、所述制备量子点复合材料的方法包含以下步骤：

4、i)提供量子点材料、至少一种具有≥2官能度的多硫醇单体、至少一种含有≥2官能度的多烯基单体和至少一种含有≥2官能度的多异氰酸酯基单体；

5、ii)将至少一种具有≥2官能度的多硫醇单体、式(i)的咪唑衍生物和光引发剂进行混合，然后再与至少一种含有≥2官能度的多烯基单体和至少一种含有≥2官能度的多异氰酸酯基单体进行混合，最后和量子点进行混合；

6、iii)将步骤ii)的混合物经过光照和加热处理得到交联聚合物；

7、所述式(i)的咪唑衍生物的结构为：

8、

9、其中，

10、r1选自c1至c15烷基、c3至c15环烷基、芳基、芳烷基中的一种；

11、r2选自氢、c1至c15的烷基、c3至c15环烷基；

12、r3选自c1至c15烷基、-ch2ch2coor4、c3至c15环烷基、芳基、芳烷基中的一种；

13、r4选自c1至c15烷基、c3至c15环烷基、芳基、芳烷基中的一种。

14、本发明的另一个方面，提供了一种量子点制品。

15、本发明的量子点复合材料制备方法因使用作为潜伏性碱催化剂的咪唑衍生物，在光引发下硫醇和烯发生聚合反应之后，再在加热下咪唑衍生物被激活具有作为碱性催化的活性，进而催化硫醇与异氰酸酯快速地完成聚合反应，使得硫醇-异氰酸酯和硫醇-烯烃在不同的固化条件下分步进行固化，有利于高质量量子点制品的固化热控制，尤其是对于同时固化可产生显著量热的量子点制品，而且对于较厚制品可实现单体之间的固化过程均匀进行，在整个制品内实现组成均匀，制备的量子点材料具有优异的阻隔水氧的能力可延长量子点制品的使用寿命，且具有较高的量子产率；此外，不同咪唑衍生物的使用可实现固化热的控制。

16、如本发明所用，c1至c15烷基应当被理解为链长为至多15个碳原子的线性或支化烷基，其特别具有通式cnh2n+1，其中n＝1至15，可以为甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基、正丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基、1,1-二甲基乙基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基或1-乙基丙基。

17、如本发明所用，c3至c15环烷基应当被理解为具有3至15个碳原子的单环或双环环烷基，具有通式cnh2n-1的环烷基，其中n＝3至15，可以表示1-甲基-1-环丙基、1-甲基-1-环丁基、1-甲基-1-环戊基、1-甲基-1-环己基、1-甲基-1-环庚基、2-甲基-1-环丙基、2-甲基-1-环丁基、2-甲基-1-环戊基、2-甲基-1-环己基、2-甲基-1-环庚基、3-甲基-1-环丁基、3-甲基-1-环戊基、3-甲基-1-环己基、1-环己基、3-甲基-1-环庚基、4-甲基-1-环己基、4-甲基-1-环庚基。

18、如本发明所用，芳基表示具有3至20个碳原子的芳族芳基，其本身可以进一步优选用具有上述含义的c1-至c5-烷基进行单取代或多取代，可以为苯基、萘基、蒽基或苝基。

19、如本发明所用，芳烷基表示用具有上述含义的芳基取代的具有上述含义的c1-c15-烷基，具体地，芳烷基为苯甲基。

技术特征：

1.一种制备量子点复合材料的方法，所述量子点复合材料包含分散于一种聚合物基质中的量子点，其特征在于，所述聚合物基质由至少一种具有≥2官能度的多硫醇单体、至少一种含有≥2官能度的多烯基单体和至少一种含有≥2官能度的多异氰酸酯基单体制备得到；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多硫醇单体具有下式：

3.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述多硫醇单体选自下式化合物中的一种或多种：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多异氰酸酯基单体选自下式化合物中的一种或多种：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多烯基单体选自下式化合物中的一种或多种：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述咪唑衍生物中r3选自-ch2ch2coor4。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述咪唑衍生物选自如下化合物：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤ii)中咪唑衍生物使用量占所有单体总量的0.005-0.05wt％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述量子点选自cdse/zns、inp/zns和cds/zns。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤iii)的加热温度为70-120℃。

11.一种量子点制品，其特征在于，所述量子点制品包括：

技术总结
本发明涉及一种使用咪唑衍生物制备高性能量子点复合材料的方法，在由硫醇、异氰酸酯和烯三组分的体系中，先后使用光照、潜伏性碱催化剂的咪唑衍生物进行聚合固化，有利于高质量量子点制品的固化热控制，实现单体之间固化过程的均匀进行，所制备的量子点复合材料具有优异的阻隔水氧的能力可延长量子点制品的使用寿命，且具有较高的量子产率。

技术研发人员：刘勇
受保护的技术使用者：南京贝迪新材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13