[发明专利]一种聚合物荧光多彩纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于荧光纤维的制备领域。硒化镉(CdSe)具有良好的光学特点和稳定性，在发光器件、光学生物标记等领域有广泛的应用前景，本发明通过甲苯分散包覆到聚苯乙烯(PS)纤维中，获得了呈现对应量子点荧光特性的多彩纤维。

背景技术.

随着科学技术的进步，新的荧光纤维不断涌现，它在、光敏变色材料、荧光装饰材料、光记录材料、储光纤维、光纤维、防伪纤维、光纤等多个领域有着广泛的应用。量子点由于量子力学的奇妙规则而具有显著的尺寸效应，基本上高于特定域值的光都可吸收，而一个有机染料分子只有在吸收合适能量的光子后才能从基态升到较高的激发态，所用的光必须是精确的波长或颜色，这明显与半导体体相材料不同，而量子点要吸收所有高于其带隙能量的光子，但所发射的光波长(即颜色)又非常具有尺寸依赖性。所以，单一种类的纳米半导体材料就能够按尺寸变化产生一个发光波长不同的、颜色分明的标记物家族，这是染料分子根本无法实现的。与传统的染料分子相比，量子点确实具有多种优势。无机微晶能够承受多次的激发和光发射，而有机分子却会分解.持久的稳定性可以让研究人员更长时间地观测细胞和组织，并毫无困难地进行界面修饰连接。量于点最大的好处是有丰富的颜色。生物体系的复杂性经常需要同时观察几种组分，如果用染料分子染色，则需要不同波长的光来激发，而量于点则不存在这个问题，使用不同大小(进而不同色彩)的纳米晶体来标记不同的生物分子。使用单一光源就可以使不同的颗粒能够被即时监控。量子点特殊的光学性质使得它在生物化学、分子生物学、细胞生物学、蛋白质组学、药物筛选、生物大分子相互作用等研究中有极大的应用前景。但由于量子点的毒性和荧光不稳定性，使其难于使用，对量子点进行包覆是一种理想的手段。因其由于表面效应等原因使得量子点难以均匀的分散在聚合物溶液中形成纺丝液，不能采用静电纺丝技术制备荧光纤维。目前CdS量子点是以原位生成的办法包覆在水溶聚合物制成荧光纤维的。

发明内容

本发明要解决CdSe量子点难于分散在聚合物中进行静电纺丝的技术问题；而提供一种聚合物荧光多彩纤维的制备方法。本发明为制备荧光纤维提供了一种新途径。

本发明中聚合物荧光多彩纤维的制备方法是按下述步骤进行的：一、将150mL无水乙醇和40mL油酸混合，依次加入50mLNaOH水溶液和50mLCd(CH₃COO)₂·2H₂O水溶液(白色溶液)，再加入50mLNa₂SeSO₃溶液，放置3～5min(黄色溶液)得到反应液，然后按上述操作配制5份反应液，转移至不同的反应釜内分别反应0.5h、1.5h、2h、4h和12h，反应在密闭反应釜、温度40～150℃条件下进行，反应时间，获得含不同发射光峰位的CdSe量子点混合物，将上述含CdSe量子点混合物混合，得到量子点混合物A；二、用乙醇沉淀步骤一获得量子点混合物A，然后用甲苯萃取，取上层液(上层液为玫瑰红色)；三、将聚苯乙烯(PS)加入上层液中，聚苯乙烯的质量浓度为25％～35％，CdSe量子点总质量是聚苯乙烯质量的2％～4％；超声分散至均匀，得到聚合物纺丝液；四、通过纺丝工艺将步骤三获得的聚合物纺丝液纺成纤维；即得到聚合物荧光多彩纤维；其中步骤一中NaOH水溶液的质量浓度为6％～8％，Cd(CH₃COO)₂·2H₂O水溶液的质量浓度为2％～3％，Na₂SeSO₃溶液的质量浓度为2％。

本发明以甲苯为桥梁，得到均匀的纺丝液，解决了CdSe量子点难分散在聚苯乙烯中这一难题，而且通过萃取的方法，舍去了量子点通常纯化使用的沉淀和离心等方法，降低了成本，将硒化镉通过甲苯溶解在化纤制造过程中包覆到PS纤维中，得到呈现对应量子点荧光特性的多彩纤维，制备纤维在365nm波长紫外光下可呈现红、橙、黄、绿、青色光。本方法工艺简单、经济、纺丝效率高，反应条件容易控制。应用在荧光防伪商标、纸张和荧光装饰、荧光油墨、服饰产品方面。

附图说明

图1是不同尺寸量子点的荧光光谱图，图中从左至右峰分别对应0.5h、1.5h、2h、4h和12h；图2是具体实施方式八制备聚合物荧光多彩纤维的荧光光谱图。

具体实施方式