[发明专利]一种荧光组合物和荧光粉及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及聚合物领域的荧光聚合物组合物、荧光粉及制法和应用。所述荧光聚合物组合物由重量比为10:90～90:10的蓝光荧光聚合物和红光荧光聚合物组成；所述蓝光荧光聚合物为特定通式马来酸酐共聚物经强碱改性后得到；红光荧光聚合物为将蓝光荧光聚合物热处理后得到。其荧光特性为同时包含400～550nm蓝光发射和600～750nm红光发射。所述荧光聚合物组合物、荧光粉及其转光树脂荧光强度高，原料成本低，工艺成熟，无生物毒性和环境污染性，水溶性或水分散性良好，应用形式多样，极易进行工业推广。在防伪、生物成像、转光膜、紫外光吸收材料、太阳能电池密封胶、荧光染料等领域具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更进一步说，涉及一系列荧光聚合物组合物、荧光粉、转光树脂及其制备方法和应用。

背景技术

荧光即光致发光，是指荧光物质吸收外界高能光辐射(如紫外、X射线、日光短波段)后，导致内部电子能级跃迁，重新释放出能量较低的长波光，由于其吸收和发射波长的差异性，荧光在矿物学、宝石学、医学、化学传感、荧光标记、染料、生物探测、农作物生长等方面具有重要的应用前景。

近年来，高科技的转光农膜成为农用膜领域的重点研究项目，与普通农膜相比，转光农膜中所添加的有效荧光剂，可以将对植物有害的紫外光和无用的黄绿光分别转化为促进植物光合作用的蓝光和红光，其中，蓝光可活跃叶绿体的运动，并起到抑制叶柄，提高蛋白质含量的作用，红光不仅能促进果实的生长，提高含糖量，还能可有效提高地温，促进作物早熟。

荧光剂可以概括的分为无机和有机荧光物质两大类，与无机荧光剂相比，有机荧光材料通常具有价格较为低廉、制作工艺简单、易于材料改良等优点，在生物成像、转光、防伪、LED等诸多领域中具有广泛的实用价值，但是，对于绝大多数传统的有机荧光材料来说，当其处于聚集态时，会出现荧光淬灭的现象，即聚集荧光淬灭效应，这种效应使传统有机荧光材料以高浓度溶液和固体形式的应用受到制约。另一方面，在传统的有机荧光试剂中，有效的生色团往往为含有苯、萘、芘、蒽等的不饱和共轭结构基团，导致多数有机荧光试剂具有生物毒性。因而，开发新的环保型固态或聚集态发光材料，对于进一步扩展有机荧光材料的应用领域，具有十分重要的意义。

目前市售转光农膜均采用稀土荧光试剂，其昂贵的价格和材料的稀缺性将限制转光农膜的市场推广。而有机荧光染料虽然种类繁多，但是，将其应用于转光膜领域时，其具有的聚集诱导荧光淬灭效应会导致固体形式的工业加工难以实现，且容易出现染料迁移现象。此外，在现有技术中，采用同种原料仅能制备出具有单色荧光的荧光剂，会给实际应用带来更复杂的问题如荧光剂复配、相容性等，或者更繁琐的工艺流程，不利于其推广。

近年来的研究发现，通过特定的水热、交联固定、组装、缩聚、碳化、酸化处理等手段，可以将只含有C＝O、C＝N、C＝S、C＝C双键或C-O、C-N单键等结构的无荧光、无共轭结构的聚合物，转化为具有非共轭荧光聚合物产物，这些非共轭荧光聚合物具有无生物毒性、低成本、制备方案简单等优点，相关的机理分析认为，非共轭聚合物中的荧光团为含以上所述双键和单键的结构在制备过程中形成的聚集体。

但是，到目前为止，非共轭荧光聚合物的制备仍存在产物产量低、荧光较弱等缺点，因此，开发新型高强度非共轭聚合物荧光剂将具有重要的市场价值和经济意义。

发明内容

针对现有技术中有机荧光试剂的生物毒性、价格昂贵、颜色单一等问题以及工业应用困难，以及非共轭聚合物荧光剂产率低、荧光弱等问题，本发明提出一种荧光聚合物组合物、荧光粉和转光树脂及其制备方法和应用。本发明提出的荧光聚合物组合物、荧光粉、转光树脂，其原材料和工艺中的试剂价格低廉，生产工艺成熟，生物毒性和环境污染性低。该本发明的荧光聚合物制备方法简单易行，水溶性良好，荧光性能不受溶液浓度及固体形态的制约，可单独制备或与各种载体复配制备荧光粉、转光树脂等，应用形式多样，极易进行工业化推广，因而具有非常广阔的应用前景。

本发明目的之一是提供一种荧光组合物。