专利名称：复合荧光染料、包含其的基材以及它们的制备方法
技术领域：
本发明涉及纳米材料技术领域，具体来说，涉及一种复合荧光染料及包含其的 基材以及它们的制备方法。
背景技术：
荧光染料是指能发出荧光的染料，荧光材料在吸收可见光和紫外光后，能把紫 外光转变为波长较长的可见光波而反射出来，呈闪亮的鲜艳色彩。其发光机制是光 照射物质时，光量子打到分子上，原来处于基态的电子被激发到较高的能级，从而使分 子处在激发态。此后，激发态分子通过内转换过程把部分能量转移给周围分子，使较高 激发态的电子很快回到最低激发态的最低振动能级(亦称第一单线态)。如果这种分子 通过发射出相应的光量子而回到基态的各个不同的振动能级，即产生荧光。荧光染料长 期处于光照条件下，将导致荧光染料分子的逐渐分解，所发荧光强度逐渐减弱，所以延 长荧光染料的荧光寿命，增强其耐紫外线能力，已经成为研究热点之一。如中国专利 CN1412261A公开了一种纳米耐紫外聚氨酯涂料，将纳米氧化物掺杂到聚氨酯涂料中，制 得的纳米耐紫外聚氨酯涂料具有良好的稳定性和耐紫外性能。如中国专利CN101205689A 公开了一种用纳米材料作为添加剂的抗菌织物的制作方法，得到一种纳米粒子掺杂的具 有耐紫外功能的织物。
按照国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的定义，孔径在2 50nm范围的多孔材 料称为介孔(中孔)材料。介孔材料具有较高的比表面积、较大的孔容、大而均一的可 调孔径，并且具有稳定的骨架结构、易于修饰的内表面等特性，长期以来倍受关注，广 泛应用于吸附、催化和分离等领域。如美国专利US695M36B2公开了一种染料或化合物 掺杂的介孔结构无机/嵌段共聚物，这种方法能得到薄膜、纤维、块状材料，具有光学 和传感应用。发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种复合荧光染料，本发明的另一个目的在于， 提供所述复合荧光染料的制备方法，本发明的又一个目的在于，提供一种包含所述复合 荧光染料的基材，本发明的再一个目的在于，提供所述基材的制备方法。
针对上述发明目的，本发明提供以下技术方案
根据本发明的一方面，本发明提供一种复合荧光染料，该复合荧光染料包括负 载于纳米硅基介孔材料上的有机荧光染料。
优选地，所述纳米硅基介孔材料选自SBA-15、MCM-41、SBA-16和MCM-48 中的一种或多种，所述纳米硅基介孔材料优选为SBA-15 ；所述有机荧光染料选自荧光黄 3G、荧光黄8GF、荧光红GG、荧光红G中的一种或多种。
优选地，以所述复合荧光染料的总重量计，所述纳米硅基介孔材料的重量百分 比为5-15%，所述有机荧光染料的重量百分比为85 95%。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种上述复合荧光染料的制备方法，该方 法包括以下步骤
将纳米硅基介孔材料加入有机荧光染料的有机溶液中进行组装，其中有机荧光 染料的有机溶液的浓度为1.0X 10_5% (重量) 1.0X 10_2% (重量)。
优选地，所述制备方法包括以下步骤
(1)将硅源、表面活性剂、去离子水、IM 3M盐酸混合均勻，依次在25 50°C和80 100°C下分别放置20小时和48小时，冷却、过滤、水洗得到预产物；将预 产物干燥，于500 550°C下焙烧5 7小时，得到纳米硅基介孔材料；
(2)将纳米硅基介孔材料加入有机荧光染料的有机溶液中进行组装，离心分离， 80 100°C烘干，得到复合荧光染料，其中有机荧光染料的有机溶液的浓度为1.0 X 10_5% (重量) 1.0X10_2% (重量)，纳米硅基介孔材料与有机荧光染料的重量比为1 0.2 1。
优选地，所述硅源选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯和水玻璃中的一 种或多种；所述表面活性剂选自烷基卤化铵类阳离子表面活性剂，例如十六烷基三甲基 溴化胺或十六烷基三甲基氯化铵；嵌段式Phiranic系列非离子表面活性剂，例如嵌段聚 合物P123或嵌段聚合物F108 ；和Brij系列非离子表面活性剂，例如Brij76中的一种或多 种。
根据本发明的又一方面，本发明提供一种包含上述复合荧光染料的基材。
优选地，所述基材包括基底和涂层，所述基底优选为聚碳酸酯板、聚苯乙烯 板、聚甲基丙烯酸甲酯板或聚对苯二甲酸乙二酯板，更优选为聚碳酸酯板，所述涂层由 所述复合荧光染料、丙烯酸酯预聚物、稀释剂和光引发剂制成。
优选地，所述复合荧光染料与所述丙烯酸酯预聚物、所述活性稀释剂以及所述 光引发剂的质量比为1 150 300 18。
优选地，所述丙烯酸酯预聚物选自聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚醚丙烯 酸酯中的一种或多种；所述活性稀释剂选自1，6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二 丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种；所述光引发剂选自苯偶酰缩酮、 1-羟基环己基苯乙酮和α，α-二甲基-α-羟基苯乙酮中的一种或多种。
根据本发明的再一方面，本发明提供一种上述基材的制备方法，所述制备方法 包括如下步骤
(1)将纳米硅基介孔材料复合荧光染料与丙烯酸酯预聚物、活性稀释剂和光引发 剂混合均勻；
(2)将步骤(1)获得的混合物涂于基底上，然后抽真空紫外光固化，制得所述基 材，所述基底优选为聚碳酸酯板、聚苯乙烯板、聚甲基丙烯酸甲酯板或聚对苯二甲酸乙 二酯板，更优选为聚碳酸酯板。
本发明主要是利用介孔材料具有大孔容的特点，通过分子扩散，将荧光染料填 充到介孔材料孔道中，从而达到保护荧光分子的作用，能有效减少染料分子向周围环境 扩散，减轻因此而造成的大气污染，同时，增强材料的耐紫外性。
本发明的聚合物涂层是作为纳米硅基介孔材料复合荧光染料复合材料的应用之 一，与单纯荧光染料聚合物涂层的比较，纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层的耐紫外性得到明显增强。与现有技术相比，本发明具有如下的明显优点本发明的制备方法具有合成设备简单、污染少、省电节能、荧光强度高、性能稳定等特点。本发明所制备的纳米硅基 介孔材料复合荧光染料能有效减少染料分子扩散，减轻因此而造成的大气污染，可广泛 用于制造环保油漆、印刷油墨、涂料、塑料、纤维制品的印花、指示信号等方面。同 时，与单纯荧光染料聚合物涂层的对比，本发明所制备的纳米硅基介孔材料复合荧光染 料聚合物涂层能有效延长荧光染料使用寿命，可广泛用于广告牌、路标及各种安全标 记。在本发明的一个优选实施方案中，所提供的上述耐紫外纳米硅基介孔材料复合 荧光染料的制备方法，包括以下步骤(1)纳米硅基介孔材料的制备将硅源、表面活性剂、去离子水、IM 3M盐酸搅拌均勻，继而在25 50°C和 80 100°C下分别放置20小时和48小时，经过冷却、过滤、水洗得到预产物，预产物干 燥后于500 550°C下焙烧5 7小时，完全除去表面活性剂，得到纳米尺寸的介孔材料 作为有机染料的无机载体；(2)纳米硅基介孔材料复合荧光染料复合材料的制备将纳米尺寸的介孔材料无机载体与有机染料在有机溶液中进行组装，溶液浓 度范围1.0X10_5% (重量) 1.0X10_2% (重量)，介孔材料与有机染料的质量比为 1 0.2 1，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材料复合荧光染料。此外，如本领域技术人员所公知的，介孔材料可采用本领域熟知的各种方法来 制备。在另一个优选实施方案中，所提供的上述以透明PC板为基底的基材的制备方 法，包括以下步骤将上述纳米硅基介孔材料复合荧光染料复合材料制备方法(2)中得到的纳米硅 基介孔材料复合荧光染料与丙烯酸酯预聚物、活性稀释剂混合。通过高速搅拌、三辊等 机械共混的方法，将纳米硅基介孔材料复合荧光染料均勻地分散在丙烯酸酯树脂中。在 25°C下，将光引发剂加入混合物中，磁力搅拌12小时，真空排气12小时。采用旋涂(转 速1000 4000rpm)的方法在透明PC板成膜，经过抽真空紫外光固化，最终制得纳米硅 基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。本发明制备的特别是以透明PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合 物涂层，与单纯荧光染料在透明PC板上的聚合物涂层相比，其耐紫外性得到明显增强。 如图4所示，可以看出本发明制备的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层(其中， 荧光染料为荧光黄3G，记为HY3G@SBA_15/PC)，与单纯荧光染料聚合物涂层(HY3G/ PC)相比，耐紫外性明显增强。
以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中图1为本发明制备的介孔材料的扫描电镜图；图2为本发明制备的介孔材料的吸附_脱附等温线及孔径分布图3为本发明制备的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层及单纯荧光染 料聚合物涂层的照片；图4为本发明制备的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层(其中，荧光染 料为荧光黄3G，记为HY3G@SBA_15/PC)及单纯荧光染料聚合物涂层(HY3G/PC)的荧 光光谱图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。但这些实施例仅限于说明本发明而 不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体实验条件的实验方法，通常按照常 规条件，或按照厂商所建议的条件。实施例1取2.0克P123，加入到10.0克去离子水和40.0克IM盐酸中，搅拌至澄清，加 入4.25克正硅酸乙酯(TEOS)，搅拌5 10分钟，继而在25°C和80°C下分别放置20小 时和48小时，经过冷却、过滤、水洗得到白色产物，白色产物干燥后于550°C下焙烧5小 时，得到介孔材料SBA-15，图1为本发明制备的介孔材料的扫描电镜图，图2为本发明 制备的介孔材料的吸附_脱附等温线及孔径分布图。取20.0克浓度为1.0X10_2Wt%m荧光黄3G的甲苯溶液，加入0.2克SBA-15， 室温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材料复合荧光染 料。将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨脂丙烯酸酯和30.0克三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯混合。通过三辊机的剪切作用，将纳米硅基介孔材料复合荧光染料 均勻的分散在丙烯酸酯树脂中。在25°C下，将1.8克1-羟基环己基苯乙酮加入混合物 中，磁力搅拌12小时，真空排气12小时。采用旋涂(转速1000 4000rpm)的方法在 PC基底上成膜，经过抽真空紫外光固化，即可制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料 复合荧光染料聚合物涂层。图3为本发明制备的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物 涂层及单纯荧光染料聚合物涂层的照片；图4为本发明制备的纳米硅基介孔材料复合荧 光染料聚合物涂层(其中，荧光染料为荧光黄3G，记为HY3G@SBA_15/PC)及单纯荧光 染料聚合物涂层(HY3G/PC)的荧光光谱图。从图4可以看出，与单纯荧光染料聚合物 涂层的比较，本发明制备的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层的耐紫外性得到 明显增强。实施例2 取2.0克P123，加入到15.0克去离子水和60.0克2M盐酸中，搅拌至澄清，加 入4.25克TEOS，搅拌5 10分钟，继而在35°C和90°C下分别放置20小时和48小时， 经过冷却、过滤、水洗得到白色产物，白色产物干燥后于550°C下焙烧5小时，得到介孔 材料 SBA-15。取20克浓度为1.0X 10_3对％的荧光黄3G的甲苯溶液，加入0.1克SBA-15，室 温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材料复合荧光染 料。将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨脂丙烯酸酯，30.0克三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和1.8克1-羟基环己基苯乙酮均勻混合。其分散工艺和涂层制备方 法见实施例1，制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。
实施例3
取2.0克P123，加入到20.0克去离子水和60.0克3M盐酸中，搅拌至澄清，加 入4.25克TEOS，搅拌5 10分钟，继而在50°C和100°C下分别放置20小时和48小时， 经过冷却、过滤、水洗得到白色产物，白色产物干燥后于550°C下焙烧5小时，得到介孔 材料 SBA-15。
取20.0克浓度为1.0X10_4Wt%m荧光黄3G的甲苯溶液，加入4.0毫克SBA-15， 室温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材料复合荧光染 料。
将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨脂丙烯酸酯，30.0克三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯和1.8克1-羟基环己基苯乙酮均勻混合。其分散工艺和涂层制备方 法见实施例1，制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。
实施例4
取实施例2 (或实施例1或实施例3)的介孔材料SBA-15。
取20.0克浓度为1.0 X 10_4wt %的荧光黄8GF的甲苯溶液，加入4.0毫克 SBA-15，室温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材料复合荧光染料。
将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨脂丙烯酸酯，30.0克三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯和1.8克1-羟基环己基苯乙酮均勻混合。其分散工艺和涂层制备方 法见实施例1，制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。
实施例5
取实施例2 (或实施例1或实施例3)的介孔材料SBA-15。
取200.0克浓度为1.0X KT5Wt %的荧光黄8GF的氯仿溶液，加入10.0毫克 SBA-15，室温搅拌60 65小时，离心分离，80°C烘干，得到纳米硅基介孔材料复合荧 光染料。
将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨脂丙烯酸酯，30.0克三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯和1.8克1-羟基环己基苯乙酮均勻混合。其分散工艺和涂层制备方 法见实施例1，制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。
实施例6
取实施例2 (或实施例1或实施例3)的介孔材料SBA-15。
取20.0克浓度为1.0X KT3Wt %的荧光红GG的乙醇溶液，加入50.0毫克 SBA-15，室温搅拌60 65小时，离心分离，80°C烘干，得到纳米硅基介孔材料复合荧 光染料。
将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨脂丙烯酸酯，30.0克三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯和1.8克1-羟基环己基苯乙酮均勻混合。其分散工艺和涂层制备方 法见实施例1，制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。
实施例7
取实施例2 (或实施例1或实施例3)的介孔材料SBA-15。
取20.0克浓度为1.0X荧光红G的甲苯溶液，加入0.1克SBA-15，室 温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材料复合荧光染 料。
将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨脂丙烯酸酯，30.0克三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯和1.8克1-羟基环己基苯乙酮均勻混合。其分散工艺和涂层制备方 法见实施例1，制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。
实施例8
取0.2克实施例2 (或实施例1或实施例3)所制备的介孔材料SBA-15，分散到 15mL氨基丙基三乙氧基硅烷的氯仿溶液中(溶液浓度0.2M)，氮气条件下室温搅拌过 夜，氯仿和二氯甲烷分别洗三次，30°C真空干燥，得到氨基丙基修饰的SBA-15。
取20.0克浓度为1.0X 10_3wt%的荧光黄3G的甲苯溶液，加入0.1克氨基丙基修 饰的SBA-15，室温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔 材料复合荧光染料。
将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨脂丙烯酸酯，30.0克三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯和1.8克1-羟基环己基苯乙酮均勻混合。其分散工艺和涂层制备方 法见实施例1，制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。
实施例9
取2.0克实施例2 (或实施例1或实施例3)所制备的介孔材料SBA-15，分散到 50mL六甲基二硅氮烷的正己烷溶液中(溶液浓度lmL/90mL溶剂)，氮气条件下室温搅 拌过夜，正己烷洗三次，30°C真空干燥5小时，250°C真空干燥3小时。得到硅氮烷修饰 的 SBA-15。
取45.0克浓度为2.0X 10-3Wt%的荧光黄3G的甲苯溶液，加入0.5克硅氮烷修饰 的SBA-15，室温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材 料复合荧光染料。
将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克环氧丙烯酸酯和30.0克1， 6-己二醇二丙烯酸酯混合，通过三辊机的剪切作用，将纳米硅基介孔材料复合荧光染料 均勻的分散在丙烯酸酯树脂中。在25°C下，将1.8克苯偶酰缩酮加入混合物中，磁力搅 拌12小时，真空排气12小时。采用旋涂(转速1000 4000rpm)的方法在PC基底上 成膜，经过抽真空紫外光固化，即可制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染 料聚合物涂层。
实施例10
取0.4克实施例9所制备的硅氮烷修饰的介孔材料SBA-15。
取27.0克浓度为3.0X10_3wt%的荧光黄3G的甲苯溶液，加入0.4克硅氮烷修饰 的SBA-15，室温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材 料复合荧光染料。
将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚醚丙烯酸酯和30.0克二缩三 丙二醇二丙烯酸酯混合。通过三辊机的剪切作用，将纳米硅基介孔材料复合荧光染料均 勻的分散在丙烯酸酯树脂中。在25°C下，将1.8克苯偶酰缩酮加入混合物中，磁力搅拌 12小时，真空排气12小时。采用旋涂(转速1000 4000rpm)的方法在PC基底上成膜，经过抽真空紫外光固化，即可制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。实施例11取1.0克实施例2 (或实施例1或实施例3)所制备的介孔材料SBA-15，分散到 IOOmL正辛基三甲氧基硅烷的氯仿溶液中(溶液浓度3mL/100mL溶剂)，加入15.0毫 克对甲基苯磺酸作为催化剂，氮气条件下回流3小时，离心分离，氯仿和乙醇洗三次， 30°C真空干燥，得到正辛基修饰的SBA-15。取20.0克浓度为1.0X 10_3对％的荧光黄3G的甲苯溶液，加入0.1克正辛基修饰 的SBA-15，室温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材 料复合荧光染料。将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸 酯和30.0克二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合。通过三辊机的剪 切作用，将纳米硅基介孔材料复合荧光染料均勻的分散在丙烯酸酯树脂中。在25°C下， 将1.8克α，α-二甲基-α-羟基苯乙酮加入混合物中，磁力搅拌12小时，真空排气12 小时。采用旋涂(转速1000 4000rpm)的方法在PC基底上成膜，经过抽真空紫外光 固化，即可制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。实施例12取1.0克实施例2 (或实施例1或实施例3)所制备的介孔材料SBA-15，分散到 IOOmL正十二烷基三甲氧基硅烷的氯仿溶液中(溶液浓度3mL/100mL溶剂)，加入15.0 毫克对甲基苯磺酸作为催化剂，氮气条件下回流3小时，离心分离，氯仿和乙醇各洗三 次，30°C真空干燥，得到正十二烷基修饰的SBA-15。取10.0克浓度为4.0X 10_3对％的荧光黄3G的甲苯溶液，加入0.2克正十二烷基 修饰的SBA-15，室温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介 孔材料复合荧光染料。将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸 酯、聚醚丙烯酸酯和30.0克二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1， 6-己二醇二丙烯酸酯混合。通过三辊机的剪切作用，将纳米硅基介孔材料复合荧光染料 均勻的分散在丙烯酸酯树脂中。在25°C下，将1.8克α，α-二甲基-α-羟基苯乙酮加 入混合物中，磁力搅拌12小时，真空排气12小时。采用旋涂(转速1000 4000rpm) 的方法在PC基底上成膜，经过抽真空紫外光固化，即可制得以PC板为基底的纳米硅基 介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。实施例13TEOS、CTAB、NaOH和去离子水在室温下按照摩尔比 CTAB NaOH TEOS H2O = 0.12 0.5 1.0 130，搅拌 24h，经过滤、洗涤， 在100°C真空干燥10小时，然后用IM HCl/乙醇溶液萃取表面活性剂，再用无水乙醇洗 涤，最后于真空干燥10小时，即制得介孔材料MCM-41。取20.0克浓度为1.0X10_4Wt%m荧光黄3G的甲苯溶液，加入0.1克MCM-41， 室温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材料复合荧光染 料。
将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨脂丙烯酸酯，30.0克三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯和1.8克1-羟基环己基苯乙酮均勻混合。其分散工艺和涂层制备方 法见实施例1，制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。
实施例14
2.0g的F108和5.24gIC2S04溶于60mL2M的盐酸溶液中，控制体系温度为 38°C。剧烈搅拌下加入4.2gTEOS，搅拌15分钟，38°C静止1天。白色粉末用大量去离 子水洗，室温干燥，得到介孔材料SBA-16。
取20.0克浓度为1.0X10_4Wt%m荧光黄3G的甲苯溶液，加入0.1克SBA-16， 室温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材料复合荧光染 料。
将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨脂丙烯酸酯，30.0克三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯和1.8克1-羟基环己基苯乙酮均勻混合。其分散工艺和涂层制备方 法见实施例1，制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。
实施例15
3.7克CTAB，0.25克NaOH和15.0克去离子水加热到70°C搅拌10分钟，逐滴 加入4.2克TEOS，继续加热搅拌2小时，得到均勻溶胶，将溶胶密封于以聚四氟乙烯为 内衬的不锈钢反应釜中，在100°C下晶化3天(填充率为80%)，待晶化完全后过滤、洗 涤、室温干燥，即得到介孔材料MCM-48。
取20.0克浓度为1.0X10_4Wt%m荧光黄3G的甲苯溶液，加入0.1克MCM-48， 室温搅拌60 65小时，离心分离，80 100°C烘干，得到纳米硅基介孔材料复合荧光染 料。
将0.1克纳米硅基介孔材料复合荧光染料，15.0克聚氨脂丙烯酸酯，30.0克三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯和1.8克1-羟基环己基苯乙酮均勻混合。其分散工艺和涂层制备方 法见实施例1，制得以PC板为基底的纳米硅基介孔材料复合荧光染料聚合物涂层。
以上参照具体实施方式
详细地描述了本发明，对本领域技术人员而言，应当理 解的是，上述具体实施方式
不应该被理解为限定本发明的范围。因此，在不脱离本发明 精神和范围的情况下可以对本发明的实施方案作出各种改变和改进。
权利要求
1.一种复合荧光染料，该复合荧光染料包括负载于纳米硅基介孔材料上的有机荧光 染料。
2.根据权利要求1所述的复合荧光染料，其特征在于，所述纳米硅基介孔材料选自 SBA-15, MCM-41、SBA-16和MCM-48中的一种或多种，优选为SBA-15 ；所述有机 荧光染料选自荧光黄3G、荧光黄8GF、荧光红GG和荧光红G中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的复合荧光染料，其特征在于，以所述复合荧光染料的总 重量计，所述纳米硅基介孔材料的重量百分比为5-15%，所述有机荧光染料的重量百分 比为85 95%。
4.一种根据权利要求1至3中任一项所述的复合荧光染料的制备方法，该制备方法包 括以下步骤将纳米硅基介孔材料加入有机荧光染料的有机溶液中进行组装，其中有机荧光染料 的有机溶液的浓度为1.0X10_5% (重量) 1.0X10_2% (重量)。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤(1)将硅源、表面活性剂、去离子水、IM 3M盐酸混合均勻，依次在25 50°C和 80 100°C下分别放置20小时和48小时，冷却、过滤、水洗得到预产物；将预产物干 燥，于500 550°C下焙烧5 7小时，得到纳米硅基介孔材料；(2)将纳米硅基介孔材料加入有机荧光染料的有机溶液中进行组装，离心分离， 80 100°C烘干，得到复合荧光染料，其中有机荧光染料的有机溶液的浓度为1.0 X 10_5% (重量) 1.0X10_2% (重量)，纳米硅基介孔材料与有机荧光染料的重量比为1 0.2 Io
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述硅源选自正硅酸甲酯、正硅酸 乙酯、正硅酸丙酯和水玻璃中的一种或多种；所述表面活性剂选自烷基卤化铵类阳离子 表面活性剂，例如十六烷基三甲基溴化胺或十六烷基三甲基氯化铵；嵌段式Pluronic系 列非离子表面活性剂，例如嵌段聚合物P123或嵌段聚合物F108 ；和Brij系列非离子表面 活性剂，例如Brij76中的一种或多种。
7.一种包含根据权利要求1至3中任一项所述的复合荧光染料的基材。
8.根据权利要求7所述的基材，其特征在于，所述基材包括基底和涂层，所述基底优 选为聚碳酸酯板、聚苯乙烯板、聚甲基丙烯酸甲酯板或聚对苯二甲酸乙二酯板，更优选 为聚碳酸酯板；所述涂层由所述复合荧光染料、丙烯酸酯预聚物、稀释剂和光引发剂制 成。
9.根据权利要求8所述的基材，其特征在于，所述复合荧光染料与所述丙烯酸酯预聚 物、所述稀释剂以及所述光引发剂的质量比为1 150 300 18。
10.根据权利要求8或9所述的基材，其特征在于，所述丙烯酸酯预聚物选自聚氨酯 丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯中的一种或多种；所述稀释剂选自1，6-己二 醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种； 所述光引发剂选自苯偶酰缩酮、1-羟基环己基苯乙酮和α，α-二甲基-α-羟基苯乙酮 中的一种或多种。
11.一种根据权利要求8-10任一项所述的基材的制备方法，其特征在于，所述制备方 法包括如下步骤(1)将纳米硅基介孔材料复合荧光染料与丙烯酸酯预聚物、稀释剂和光引发剂混合均勻； (2)将步骤(1)获得的混合物涂于基底上，然后抽真空紫外光固化，制得所述基材， 所述基底优选为聚碳酸酯板、聚苯乙烯板、聚甲基丙烯酸甲酯板或聚对苯二甲酸乙二酯 板，更优选为聚碳酸酯板。
全文摘要
本发明提供一种复合荧光染料，该复合荧光染料包括负载于纳米硅基介孔材料上的有机荧光染料。本发明还提供制备所述复合荧光染料的方法，该法将纳米硅基介孔材料与有机荧光染料在有机溶液中进行组装，其中，有机荧光染料在有机溶液中的浓度为1.0×10-5％(重量)～1.0×10-2％(重量)。本发明还提供包含所述复合荧光染料的基材以及所述基材的制备方法。本发明方法具有合成设备简单，污染少，省电节能，荧光强度高，性能稳定等特点。本发明制备的产品能有效减少染料分子扩散，减轻因此而造成的大气污染，同时，增强材料的耐紫外性。
文档编号C09K11/06GK102020872SQ20091009389
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者张忠, 张晖, 张辉, 王艳丽, 韩宝航 申请人:国家纳米科学中心