[发明专利]具有可调节性能的透明沸石-聚合物混杂材料

说明书

背景技术

向有机基体中包埋入无机粒子是向确定的材料增加新特征的通用方法。这些新颖的性能可又用于开发器件，如用于通讯的红外塑料发光二极管，用于光学数据存储的染料纳米结构化材料或用于改进聚合物的化学-物理性能。对于光学应用，将粒子插入基体中，同时保持透明度。为达到此目标，需要考虑几个因素。由于光散射强烈地依赖于粒度，必须防止聚集。未涂覆的沸石样品例如显示最多至400nm直径的不同尺寸的特征沸石聚集体(白点)。这样的聚集体产生可见光散射。另一方面，涂覆的沸石样品仅显示聚合物的结构。

发明内容

本发明的目的是提供新型的高度透明的沸石-聚合物混杂材料，用于其制备的简单方法以及它在光学器件制备中的用途。

本发明提供透明沸石-聚合物混杂材料，该混杂材料包含在聚合物A中分散的沸石晶体，其中

(i)沸石晶体在晶体内部具有平行沟槽和/或空腔，且具有的晶体长度为20-7000nm，

(ii)沸石晶体的沟槽和/或空腔包含客体分子、簇或离子，

(iii)沸石晶体经采用可聚合的硅烷进行表面涂覆，

(iv)聚合物A是透明有机聚合物。

优选，聚合物A选自聚烯烃、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、乙烯基类聚合物、聚酯、聚碳酸酯和聚氨酯。聚合物A可以由各自单体的通常聚合工艺，由本领域技术人员已知的方法获得。聚合物A或制造聚合物A的合适起始产品的例子包括：

多元醇(烯丙基碳酸酯)单体，如烯丙基二甘醇碳酸酯，如二甘醇双(烯丙基碳酸酯)，该单体以商标CR-39由PPG Industries，Inc.销售；

聚(脲氨酯)聚合物，该聚合物例如由聚氨酯预聚物和二元胺固化剂的反应制备，用于一种这样聚合物的组合物以商标TRIVEX由PPGIndustries，Inc.销售；

多元醇(甲基)丙烯酰基封端的碳酸酯单体；二甘醇二甲基丙烯酸酯单体；乙氧基化苯酚甲基丙烯酸酯单体；二异丙烯基苯单体；乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体；乙二醇双甲基丙烯酸酯单体；聚(乙二醇)双甲基丙烯酸酯单体；氨基甲酸酯丙烯酸酯单体；聚(乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯)；聚(乙酸乙烯酯)；聚(乙烯醇)；聚(氯乙烯)；聚(偏二氯乙烯)；聚乙烯；聚丙烯；聚氨酯；聚硫代氨酯；热塑性聚碳酸酯，如衍生自双酚A和碳酰氯的碳酸酯连接的树脂，一种这样的材料以商标LEXAN销售；聚酯，如以商标MYLAR销售的材料；聚(对苯二甲酸乙二醇酯)；聚乙烯醇缩丁醛；聚(甲基丙烯酸甲酯)，如以商标PLEXIGLAS销售的材料，和通过将多官能异氰酸酯与多硫醇或多环硫化物单体反应而制备，均聚或与多硫醇、多异氰酸酯、多异硫氰酸酯和任选地烯属不饱和单体或卤化含芳族部分的乙烯基单体共聚和/或三元共聚的聚合物。也设想这样单体的共聚物和所述聚合物的共混物及与其它聚合物的共聚物，例如以形成嵌段共聚物。

特别优选是从二甘醇双-烯丙基碳酸酯制备的聚合物，以下称为CR-39。CR-39可以通过采用3-6w/w％的作为引发剂的过氧化二苯甲酰将液体单体二甘醇双-烯丙基碳酸酯聚合获得。两个烯丙基允许交联聚合，得到硬的不溶性和透明的材料。聚合物A中分散的沸石晶体的数量优选为0.1-40体积％，如0.5-25体积％，相对于混杂材料的总体积。