[发明专利]白光聚集诱导发光型聚合物纳米粒子及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了白光聚集诱导发光型聚合物纳米粒子及其制备方法和应用，所述白光AIE聚合物纳米粒子是由式(I)所示的AIE分子和聚合物基体构成，每个白光AIE聚合物纳米粒子中，AIE分子随机地分布在聚合物基体中；所述AIE聚合物纳米粒子发射白色荧光；所述的白光AIE聚合物纳米粒子通过如下方法制备：将式(I)所示的AIE分子预先溶解于乙烯基单体中，经预乳化和超声乳化处理制得单体细乳液，在单体液滴内，通过乙烯基单体的自由基聚合反应，制得白光AIE聚合物纳米粒子。本发明提供了一种以单一AIE分子为荧光组分，由特定组成的基体聚合物构成的白光AIE聚合物纳米粒子，并提供白光AIE聚合物纳米粒子在制备白光LED照明涂层中的应用。

(一)技术领域

本发明涉及一种白光聚集诱导发光(AIE)型聚合物纳米粒子及其制备方法和应用。

(二)背景技术

荧光纳米粒子作为一类重要的功能纳米材料，因其具有水分散性好、光稳定性高、细胞毒性低和表面可修饰等特点而在化学传感、光学材料及生物检测和识别等众多高端领域具有重要的应用前景【Accounts of Chemical Research,2013,46,2441-2453；Accountsof Chemical Research,2018,51,1404-1414.】。在诸多荧光纳米材料中，白荧光聚合物纳米粒子在显示屏背光源、信息设备和白光照明等领域的应用价值高，相关材料的开发和应用已成为材料领域的热点问题【Dyes and Pigments,2014,110,2-27.】。目前，白光调控策略主要集中在以下两个方面：(1)选用发射红、绿和蓝三原色或互补色的荧光分子，并按特定比例混合；(2)利用荧光分子间的共振能量转移效应调控荧光纳米粒子的发射波长。但是，在多种荧光分子混合的发光体系中，易出现荧光分子间不可控的相互作用，引起白光不稳定和发光效率下降等问题，而开发单发光组分的白光材料是克服上述问题的有效途径之一【Angewandte Chemie International Edition,2015,54,7181-7184.】。

细乳液聚合作为新兴的非均相聚合技术，具有简便、灵活、高效地制备功能聚合物基纳米粒子的特点，且能对产物的组成、形貌和尺寸进行有效的调控【Advances inColloid and Interface Science,2014,211,47-62.】。为构建单发射组分的白荧光聚合物纳米粒子，本发明提出在细乳液聚合体系中，通过自由基共聚合反应包覆一种具有扭曲的分子内电荷转移(TICT)效应的AIE分子，制得AIE型聚合物纳米粒子，并通过采用不同类型的共聚单体以及共聚单体组成来构建不同极性的聚合物基体，进而简便地调节AIE荧光纳米粒子的发射波长，从而得到白光AIE型聚合物纳米粒子。

(三)发明内容

本发明旨在提供一种以单一AIE分子为荧光组分，由特定组成的基体聚合物构成的白光AIE聚合物纳米粒子。

本发明的第二个目的是提供一种白光AIE聚合物纳米粒子的制备方法，通过物理包覆AIE分子，并结合聚合物组成的调节，实现AIE聚合物纳米粒子的白光发射。

本发明的第三个目的是提供白光AIE聚合物纳米粒子在制备白光LED照明涂层中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供了一种白光AIE聚合物纳米粒子，所述白光AIE聚合物纳米粒子是由式(I)所示的AIE分子和聚合物基体构成，每个白光AIE聚合物纳米粒子中，AIE分子随机地分布在聚合物基体中；所述AIE聚合物纳米粒子发射白色荧光；

所述AIE分子如下式所示：

所述的白光AIE聚合物纳米粒子通过如下方法制备：将式(I)所示的AIE分子预先溶解于乙烯基单体中，经预乳化和超声乳化处理制得单体细乳液，在单体液滴内，通过乙烯基单体的自由基聚合反应，制得白光AIE聚合物纳米粒子；