[发明专利]发光聚乙烯醇材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种发光聚乙烯醇材料及其制备方法，该发光聚乙烯醇材料主要由以下原料制备得到：聚乙烯醇、醛酸和稀土元素离子化合物。本发明通过化学键合的方式把稀土离子引入到聚乙烯醇分子上，聚乙烯醇主链上具有丰富的羟基基团，醛酸同时具有醛基和羧基两种官能团，其中醛基能够和聚乙烯醇的羟基发生化学反应生成稳定的聚乙烯醇缩醛物，同时，发光的稀土离子可以很好地与醛酸的羧基发生配位反应。因此，通过醛酸可以很好的把稀土离子引入到聚乙烯醇的分子上去，克服了单纯物理混合的不良影响，在保证一定的力学性能的基础上获得了单一组分的发光聚乙烯醇材料，其在装饰、防伪、照明以及显示方面具有重要应用价值。

技术领域

本发明涉及发光材料领域，特别是涉及一种发光聚乙烯醇材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯醇(PVA)作为一种可自然降解的环境友好型高分子材料，具有较好的水溶性、黏结性、柔韧性、耐油性、气体阻隔性和耐磨性等优点，以聚乙烯醇为基础原料生产的系列聚乙烯醇合成材料在纺织、食品、医药、建筑、造纸、印刷等领域有广泛的应用前景。当聚乙烯醇材料具备发光性能时，将进一步提升其在应用领域的作用，例如发光聚乙烯醇材料是理想的功能型装饰材料，也是重要的防伪材料。但目前的发光聚乙烯醇材料亮度较低，在一定程度上限制了其应用的范围。

发明内容

基于此，有必要提供一种亮度较高的发光聚乙烯醇材料。

一种发光聚乙烯醇材料，主要由以下原料制备得到：聚乙烯醇、醛酸和稀土元素离子化合物。

在其中一个实施例中，所述醛酸与所述聚乙烯醇的质量比为1:1～6。

在其中一个实施例中，所述稀土元素离子化合物与所述醛酸的摩尔比为1:5～1000。

在其中一个实施例中，所述稀土元素离子化合物中的稀土元素为Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述醛酸为乙醛酸、丙醛酸、丁醛酸、戊醛酸和己醛酸中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述稀土元素离子化合物为稀土元素的碳酸盐、氧化物、硝酸盐、硫酸盐、盐酸盐、磷酸盐和螯合物中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述稀土元素离子化合物为Eu(NO₃)₃、Sm(NO₃)₃、Nd(NO₃)₃、Tb(NO₃)₃和Dy(NO₃)₃中的一种或多种。

本发明还提供了一种所述发光聚乙烯醇材料的制备方法，包括以下步骤：将所述聚乙烯醇、醛酸和稀土元素离子化合物溶于溶剂中，并调节pH至中性或碱性，于60～140℃搅拌后干燥即得所述发光聚乙烯醇材料。

在其中一个实施例中，所述溶剂为水、乙醇、乙醚和二甲基亚砜中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述搅拌时的温度为80～100℃，所述搅拌的时间为0.5～4h。

稀土离子的发光具有许多极其优异的性能，使得稀土离子的发光研究具有重要的理论意义和应用价值，近年来，稀土离子作为光学高新材料的原料宝库，其价值和应用日益受到广泛的关注。目前，将发光材料与聚乙烯醇进行物理混合是制备发光聚乙烯醇材料的最主要方法，但这种物理混合不可避免的带来一些不良的影响，主要表现在发光材料与聚乙烯醇的相容性不好，所得材料的亮度低、透光性较差、力学性能较低。