[发明专利]基于三线态-三线态湮灭上转换发光的光致形变高分子材料

权利要求书

1. 基于三线态-三线态湮灭上转换发光的光致形变高分子材料，其特征在于由基于三线态-三线态湮灭的上转换材料和含有偶氮苯基团的液晶高分子组成；所述的液晶高分子材料由单体X和交联剂Y，在热引发剂或光引发剂存在的条件下，发生热聚合反应或者光聚合反应而获得；所述单体X的结构通式为：

D₁—A₁—R

交联剂Y的结构通式为：

D₂—A₂—D₃

其中，R是H，或者是C₁-C₁₈的取代或未取代的羟基或烷氧基，或者是具有极性的端基，该端基选择自氰基、异氰基、羟基、卤素、酯基、羧基、硝基、氨基或酰胺基；

A₁、A₂选自如下结构式1～15中的一种、两种或者三种；且A₁和A₂中至少有一个含有偶氮苯的共轭结构： 

结构式5-12中，B、B₁、B₂是取代或未取代的脂肪族环、芳环、稠环、杂环，或者是他们的衍生物；

D₁-D₃是含有可聚合反应官能团结构的基团，该可聚合反应官能团结构为碳碳双键结构、环氧乙烷结构或异氰酸酯结构，选自下述结构式16-21中的一种： 

其中R₁是H或者CH₃；R₂是H，或者在单体通式中不出现，或者是C₁-C₁₈的取代或未取代的的羟基或烷氧基、烷硫基、烷氨基、二烷氨基、烷酰基、烷酰氧基，烷酰氨基、烷磺酰基，或者是他们相应的衍生物。

2. 根据权利要求1所述的光致形变高分子材料，其特征在于该基于三线态-三线态湮灭的上转换材料由敏化剂和和湮灭剂组成，其中，敏化剂选自硼氟二类化合物，钌、铱、钯、铂的卟啉类和酞菁类金属配合物，湮灭剂选自联苯、并苯类化合物或其衍生物、硼氟二类化合物。

3. 根据权利要求1或2所述的光致形变高分子材料，其特征在于所述的液晶高分子中单体和交联剂的摩尔比值为：99:1-1:99。

4. 根据权利要求1或2所述的光致形变高分子材料，其特征在于所用的光引发剂为有机羰基类化合物或有机金属类化合物。

5. 根据权利要求1或2所述的光致形变高分子材料，其特征在于所用的热引发剂为偶氮类化合物。

6. 根据权利要求1或2所述的光致形变高分子材料，其特征在于敏化剂和湮灭剂的摩尔比值为 1:50-1:250。

7. 一种如权利要求1所述的光致形变高分子材料制备方法，其特征在于，采用机械压致胶接法或原位聚合法；其中：

机械压制胶接法的步骤为：首先将基于三线态-三线态湮灭的上转换材料作为填充材料，掺杂到聚合物基底中，制备出能够实现上转换发光的固体聚合物薄膜；接着将该上转换发光的固体聚合物薄膜均匀地涂上一层粘结剂，然后将其与液晶高分子薄膜复合，加压，从而制备成光致形变高分子薄膜材料；

原位聚合法的步骤为：首先将制备液晶高分子的单体X、交联剂Y、引发剂和基于三线态-三线态湮灭的上转换材料混合均匀；然后将混合物灌入到具有一定形状的模具中，通过加热或光照使得聚合反应发生，再脱模，从而得到掺杂有基于三线态-三线态湮灭的上转换材料的液晶高分子复合材料，即光致形变高分子材料。

8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述能够实现上转换发光的固体聚合物薄膜中，基于三线态-三线态湮灭的上转换材料为聚合物基底质量的0.1%-5.0% ；所选的聚合物基底为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚丙烯中的一种。

9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于在机械压制胶接法中，粘结剂选自聚丙烯酸酯类粘结剂、聚氨酯类粘结剂、环氧树脂类粘结剂、橡胶类粘结剂。

10. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于在原位聚合法中，所得到的液晶高分子复合材料采用光聚合或者热聚合方法固化，其中，采用光聚合方法时，光波长为250-900nm，光的强度为0.1 W/cm²-30W/cm², 光聚合时间为0.5h-64h，光聚合温度为30℃-250℃；采用热聚合方法时，热聚合时间为0.5h-120h，热聚合温度为10℃-200℃。