[发明专利]激发波长依赖型超长室温磷光聚合物材料及其制备和应用

说明书

本发明公开一类激发波长依赖型超长室温磷光聚合物材料及其制备与应用，该类室温磷光聚合物材料包括NYPP‑1、NYPP‑2和NYPP‑3三种，其是以三苯基膦衍生物作为磷光单体，通过不同数目的萘基与溴原子的修饰，与丙烯酰胺共聚得到；所得聚合物在室温下的非晶态具有余晖颜色可调的特性，克服了以往室温磷光材料发光颜色单一的缺点，经300nm紫外灯照射后显示黄色的余晖，经365nm紫外灯照射后可显示红色的余晖；利用该类材料溶解性良好的特点，将其水溶液作为新型光学防伪墨水进行水性印刷，可极大推进该类材料在信息加密和防伪领域的应用，余晖颜色可调的特性全面提高了防伪安全性，给安全印刷提供新思路。

技术领域

本发明涉及有机光电功能材料技术领域，具体是涉及一类激发波长依赖型超长室温磷光聚合物材料及其制备和应用。

背景技术

有机室温磷光材料因其独特的产生过程和长寿命的发光特性，在防伪、生物成像、化学传感等领域具有广泛的应用。为了克服晶态材料在非晶态下无室温磷光及实际应用困难的缺点，非晶态室温磷光材料被相继开发应用。

然而，现有的大多数的非晶态室温磷光材料只能在一个指定波长的紫外光激发下显示出单一的发光颜色，余晖颜色不可调，如中国专利CN112210037A即公开了一种有机膦盐型长寿命室温磷光聚合物材料，该类材料在室温下的非晶态具有长发光寿命磷光的特性，基于其水溶性良好的特性，可将其作为安全墨水用于防伪领域，但是将此类发光颜色单一的磷光材料应用于防伪和安全印刷领域时容易出现安全疏漏，产品安全性无法得到高质量的保障，而目前关于余晖颜色可调的非晶态系统的报道还较少，想要实现余晖可调型磷光材料的研发仍是极具挑战性的一项任务。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提供一类激发波长依赖型超长室温磷光聚合物材料及其制备和应用，此类材料不仅实现了在非晶态下的超长室温磷光，而且其余晖颜色可调，整体拓宽了其在防伪、安全印刷领域的应用前景。

本发明的技术方案为：

一类激发波长依赖型超长室温磷光聚合物材料，包括NYPP-1、NYPP-2和NYPP-3三种，具体地结构式如下：

上述三种室温磷光聚合物材料是以三苯基膦衍生物作为磷光单体，通过不同数目的萘基与溴原子修饰，再与丙烯酰胺共聚得到；所得聚合物在室温下的非晶态具有余晖颜色可调的特性，经300nm紫外灯照射后显示黄色的余晖，经365nm紫外灯照射后显示红色的余晖。

上述激发波长依赖型超长室温磷光聚合物材料的制备路线如下：

上述激发波长依赖型超长室温磷光聚合物材料的制备步骤为：

1)在氮气氛围下，分别将(2-萘基)二苯基膦、双(2-萘基)苯基膦、三(2-萘基)膦溶于DMF，再加入4-溴-1-丁烯，于120-130℃下加热10-24h，减压蒸馏旋干，柱色谱提纯，得到N1-PM、N2-PM和N3-PM；

2)称取含磷盐磷光单体N1-PM、N2-PM和N3-PM后分别溶于N,N-二甲基甲酰胺中，向每组溶液中再加入丙烯酰胺和偶氮二异丁腈，经冷冻-抽真空-融化三次，60-70℃反应10-20h，所得产物用甲醇洗涤，干燥后即得NYPP-1、NYPP-2和NYPP-3。

进一步地，步骤1)中，二苯(2-萘基)膦、苯基二(2-萘基))膦、三(2-萘基)膦与4-溴-1-丁烯的摩尔比均为1:1-1:2。

进一步地，步骤2)中，含磷盐磷光单体与丙烯酰胺的摩尔比是1:5～1:800；偶氮二异丁腈的物质的量占含磷盐磷光单体总摩尔的0.2％～3％。

进一步地，步骤2)中，含磷盐磷光单体与丙烯酰胺的摩尔比是1:50，偶氮二异丁腈用量占单体总摩尔的1％，反应条件为65℃下加热12h。