[发明专利]一种块晶型有机-稀土络合物、发光纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了块晶型有机‑稀土络合物、发光纤维及其制备方法,三价稀土离子盐或其盐的水和物，在有机共轭小分子作为光能吸收天线存在下，有具有亲水‑亲油性的两性小分子调控剂的参与调控下进行络合，并得到块状晶体型的材料，其尺寸可在微米和纳米尺度范围进行调节。在传统的单纯以TTA和PHen为Eu配体的络合物原材料中加入两亲性有机配体，能使络合物晶体颗粒形貌更加规整，呈现块状晶体组织，增强络合物的发光性能和化学稳定性。同时，两亲性有机配体本身作为有机物，能使有机‑稀土络合物微米/纳米材料更好地融于高分子中，增强其在高分子聚合物纤维中的分散性，致使其均匀分布在载体纤维中。

技术领域

本发明涉及发光纤维材料技术领域，具体涉及块晶型有机-稀土络合物、发光纤维及其制备方法。

背景技术

稀土发光纤维在紫外光波照射下可以发出各种颜色，因此可广泛应用于建筑装潢、交通运输、航空航海、夜间作业、生活娱乐以及服装等领域,是具有显著节能、环保、安全、免维护、应用范围广等优点，是绝好的“绿色光源”。聚乙烯纤维具有强度高，密度低，绝缘性佳等优点,但热承载能力低和冷蠕变限制了它的应用，主要用于生产各种工业用纺织品，特别是滤材，篷布以及网带等产品。高分子物质是具有独特优异性能的材料,将无机稀土络合物掺杂到高分子材料中，由于相容性差，会出现相分离或发生团聚分散不均，导致发光性能不理想。然而有机络合物使制备成的发光纤维具有更优异的力学性能和光学性能。

稀土元素具有发光强度大、色纯度高、发射波长稳定等优点，但自身发光相对较弱，于是将稀土离子与有机配体结合，做出发光络合物。有机配体不仅可以提供较高的吸光系数，把能量传递给稀土离子，增强稀土离子的发光性能；有机配体还可以提高稀土离子与高分子聚合物的相容性。然而稀土配合物缺乏良好的热学及化学稳定性，在熔融纺丝过程中，稀土配合物存在分解现象，造成纤维发光性能不理想。

发明内容

本发明的目的在于，提供形貌规整的块晶型有机-稀土络合物、高效发光纤维及其制备方法，增加了络合物在纤维载体中的分散性，提高了络合物与载体的相容性，从而使发光纤维表面更加光滑，发光性能更加优异，可更多的应用于各个领域，增加了产业价值。且制备工艺简单，安全节能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种块晶型有机-稀土络合物的制备方法，三价稀土离子盐或其盐的水和物，在有机共轭小分子作为光能吸收天线存在下，有具有亲水-亲油性的两性小分子调控剂的参与调控下进行络合，并得到块状晶体型的材料，其尺寸可在微米和纳米尺度范围进行调节；包括如下步骤：

步骤1，块晶型有机-稀土络合物悬浊液的制备方法:用溶剂将三价稀土离子盐或其盐的水和物、有机共轭小分子配体、两性小分子调控剂配制成溶液，按照Eu：有机共轭小分子配体：＝1:1-10：2-5摩尔比搅拌共混均匀；

步骤2，块晶型有机-稀土络合物粉末的制备方法为：将所述步骤1中得到的络合物悬浊液进行固/液分离、进行干燥，待溶剂完全挥发后研磨至均匀，得到粉末状稀土络合物材料。

所述的制备方法,有机共轭小分子包括有机羧酸类、β–二酮类、冠醚、穴醚以及具有共轭结构的有机染料类分子。

所述的制备方法,具有亲水-亲油性的两性小分子调控剂包括：肥皂类物质、硫酸化物类物质、磺酸化物类；肥皂类物质包括：硬脂酸、油酸、月桂酸，硫酸化物类物质包括十二烷基硫酸钠(SDS、月桂醇硫酸钠)，磺酸化物类包括二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甘胆酸钠；两性小分子调控剂还可以是烷基葡糖苷、椰油基葡糖苷、月桂基葡糖苷、鲸蜡硬脂基葡糖苷、卵磷脂、十八烯胺(油胺)，十八烷基三甲基氯化铵、邻苯二甲酸、对苯二酚、苯甲酸、硅烷偶联剂、己二酸中等任一种或其中两种及以上的配体组合。

所述的制备方法,步骤1中所用溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、甘油之一；配制成的溶液浓度为0.001-0.2mol/L。