[发明专利]一种具有上转换荧光响应的快速自愈合聚氨酯弹性体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有上转换荧光响应的快速自愈合聚氨酯弹性体及其制备方法，上述制备方法包括：将稀土氯化物溶解于由油酸及十八烯混合形成的混合溶剂中，再依次取氢氧化钠‑甲醇溶液、氟化铵‑甲醇溶液并混入溶解有稀土氯化物的混合溶剂中进行反应，反应完毕后过滤，将滤得的沉淀物洗涤、干燥后即得上转换荧光颗粒；将二氨基二苯二硫醇溶解于有机溶剂中，再将其与聚氨酯预聚物、上转换荧光颗粒混合并于真空下脱泡，最后将脱泡后的混合物浇铸于模具中进行反应。本发明中将上转换荧光材料与自愈合聚氨酯体系进行复合，既可实现聚合物材料的愈合/自愈合，又可引入外界荧光光刺激响应，从而获得了一种具有多重荧光响应的自愈合光学器件。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种具有上转换荧光响应的快速自 愈合聚氨酯弹性体及其制备方法。

背景技术

上转换荧光材料是一种为反斯托克发光的材料，其可以在能量较低的长 波辐射激发下，发出能量较高的短波辐射。相比其它荧光材料，上转换荧光 材料具有发射峰尖锐、发射光谱宽、热稳定性好、无毒、激发光源(紫外及 近红外激光器)廉价易得、化学稳定性好等优点，因此在开发新型光学器件、 防伪技术、信息储存及隐藏领域表现出了良好的应用前景。

然而，目前基于上转换荧光的光学装置在成型加工以及使用的过程中产 生微裂纹，这些微裂纹会影响光学装置的使用寿命。

若能有效将自愈合材料和上转换荧光结合，将大大改善这一问题，这样， 不仅可使自愈合材料不仅具有优良的愈合性能，也具有光响应的能力，使其 区别于普通化的聚氨酯自愈合材料，并可为构建新型荧光响应的自愈合光学 器件提供全新的解决方案。

发明内容

针对上述问题，现提供一种具有上转换荧光响应的快速自愈合聚氨酯弹 性体及其制备方法，旨在提供一种可应用于光学器件的具有上转换荧光响应 的快速自愈合聚氨酯弹性体，以实现对传统的无法自愈合的光学装置的取 代，解决光学装置在其成型加工以及使用的过程中易产生微裂纹的问题，从 而延长其使用寿命并提高其使用安全性。

具体技术方案如下：

一种具有上转换荧光响应的快速自愈合聚氨酯弹性体的制备方法，具有 这样的特征，包括如下步骤：

步骤一、制备上转换荧光颗粒：将稀土氯化物溶解于由油酸及十八烯混 合形成的混合溶剂中，再依次取氢氧化钠-甲醇溶液、氟化铵-甲醇溶液并混 入溶解有稀土氯化物的混合溶剂中进行反应，反应完毕后过滤，将滤得的沉 淀物洗涤、干燥后即得上转换荧光颗粒；

步骤二、制备上转换荧光颗粒与聚氨酯预聚物复合材料：将二氨基二苯 二硫醇溶解于有机溶剂中，再将其与聚氨酯预聚物、上转换荧光颗粒混合并 于真空下脱泡，最后将脱泡后的混合物浇铸于模具中进行反应，反应完毕后 即得一种具有上转换荧光响应的快速自愈合聚氨酯弹性体。

上述的制备方法，还具有这样的特征，稀土氯化物由80wt％氯化钇、 18wt％氯化镱、2wt％氯化铒混合形成。

上述的制备方法，还具有这样的特征，稀土氯化物由88wt％氯化钇、 10wt％氯化铒、2wt％氯化铥混合形成。

上述的制备方法，还具有这样的特征，稀土氯化物由80wt％氯化钇、 18wt％氯化镱、2wt％氯化铥混合形成。

上述的制备方法，还具有这样的特征，步骤一混合溶剂中油酸及十八烯 的混合体积比为1:2，且稀土氯化物的加入量为2mmol/(每45mL混合溶剂)。

上述的制备方法，还具有这样的特征，步骤一中稀土氯化物、氢氧化钠 及氟化铵的摩尔比为2:5:8。

上述的制备方法，还具有这样的特征，步骤一中反应温度为300℃、 反应时间为1-2h。