[发明专利]复合发光纤维及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及柔性可穿戴发光器件领域，具体涉及一种复合发光纤维及其制备方法与应用。所述复合发光纤维包括聚合物和聚集诱导发光AIE分子，所述聚合物的固化温度为0‑300℃。本发明所提供的复合发光纤维，由于纤维中包含在紫外光的激发下具有高度发光性的AIE分子，同时聚合物又具有优异的柔软性和拉伸性，使形成的复合发光纤维不仅具有优异的发光性而且高度可拉伸。

技术领域

本发明涉及柔性可穿戴发光器件领域，具体涉及一种复合发光纤维及其制备方法与应用。

背景技术

随着社会和技术的进步，柔性可穿戴设备受到了越来越多的关注。对柔性可穿戴设备的需求推动了相关材料和制造技术的发展。这些努力包括将功能材料集成到纺织品中，或将电子元件集成到人体织物中，以实现能量收集和存储、多功能传感、通信和发光显示等特殊功能。可穿戴设备的创新带来了服装的新概念。然而，目前大部分的研究报道都集中在传感器、能量收集和存储以及晶体管等方面，其中关于柔性发光器件的报道很少。智能可穿戴发光面料在交通、防紫外线、时尚设计和舞台表演等方面发挥着重要作用。为了获得智能发光织物，一种方法是将织物作为基础织物，将功能材料与粘合剂混合形成涂料，通过涂层处理获得涂料。然而涂层处理降低了纺织品的柔软性、柔韧性和透气性等固有性能，且涂层也很容易脱落。另一种方法是使用电致发光器件。电致发光器件的发光原理是将电能转换为光能，由于电致发光器件需要电能激发，因此需要增加电源和导线，导致服装笨重，降低了舒适性能。

因而，为了解决现有技术中存在的问题，亟需提供一种柔性发光纤维。众所周知，聚集诱导发光(AIE)材料是在2001年被发现的，近年来，AIE材料已广泛应用于化学传感、电致发光器件、生物探针、体内和体外的成像技术等。然而，目前还没有直接利用AIE材料制备发光纤维的研究。

发明内容

本发明的目的是为了解决如何利用AIE获得发光纤维的问题，提供一种复合发光纤维及其制备方法与应用。所述复合发光纤维具有优异的发光性能且具有高度可拉伸的特点，其制备方法工艺简单、成本低、可批量生产，适用于柔性可穿戴设备。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种复合发光纤维，其中，所述发光复合纤维包括聚合物和聚集诱导发光分子；所述聚合物的固化温度为0-300℃。

优选地，所述聚合物和聚集诱导发光分子的重量比为(0.5:1000)-(60:1000)，更优选为(1:1000)-(50:1000)，进一步优选为(5:1000)-(15:1000)。

优选地，所述聚合物的固化温度为110-250℃。

优选地，所述聚合物为聚二甲基硅氧烷、环氧树脂和聚氨酯中的至少一种；更优选为聚二甲基硅氧烷。

本发明第二方面提供一种制备本发明所述复合发光纤维的方法，包括以下步骤：

步骤1)：将聚集诱导发光分子加入第一溶剂中进行溶解，得到聚集诱导发光分子溶液；

步骤2)：将聚合物加入第二溶剂进行溶解，得到聚合物溶液；

步骤3)：将聚合物溶液加入至聚集诱导发光分子溶液中，搅拌至混合均匀，得到聚合物/聚集诱导发光分子的复合液；

步骤4)：将所述复合液进行预固化处理，冷却得到纺丝液；

步骤5)：在纺丝设备中，将所述纺丝液置于纺丝固化浴中进行纺丝、并经洗涤、干燥，即得复合发光纤维。

优选地，所述第一溶剂和第二溶剂各自独立地选自二氯甲烷、环己烷、苯酚、甲苯、乙腈、氯苯和乙酸甲酯中的至少一种。

优选地，步骤4)中，所述预固化处理的条件包括：预固化温度为40-80℃，优选为50-70℃，预固化时间为5-40min，优选为10-25min。