[发明专利]一种基于碘化亚铜的杂化荧光涂料的制备方法及其应用

说明书

本发明属于荧光涂料技术领域，具体涉及一种基于碘化亚铜的杂化荧光涂料的制备方法及其应用，本发明将碘化亚铜类发光团簇通过化学键键合进入杂化涂层材料中，合成了具有稳定发光性质的碘化亚铜团簇基的有机‑无机杂化功能涂料。所制得的杂化荧光涂料具有制备方法和成膜工艺简单、成本低、荧光性能稳定、可大规模生产等多种优点，且可实现腐蚀防护功能，通过旋涂或刮涂等方式可应用于装饰涂层，还可以通过打印技术应用于防伪等领域，本发明不仅具有重要的科学研究意义，而且具有商业化的潜力，发展前景广阔。

技术领域

本发明属于荧光涂料技术领域，具体涉及一种基于碘化亚铜的杂化荧光涂料的制备方法及其应用。

背景技术

有机-无机杂化涂层材料主要是采用溶胶-凝胶法制备，由硅或其他元素的烷氧基化合物水解生成带羟基的细小无机颗粒，这些细小颗粒的粒经在1-100nm之间，在溶液中以胶体状态悬浮，称为溶胶。溶胶的羟基能和同一溶液中与之相混容的有机物官能团在适当的条件下发生化学反应，形成化学聚合交联，形成有机-无机杂化纳米涂层材料。在这样的杂化涂层材料中，无机成分可以获得好的硬度，耐磨、耐候性等；而有机组分可提高材料的柔韧性、致密性以及可加工性等。杂化涂层材料具有结构性能可调、合成简便、对环境友好等诸多优点，使得其具有很大的发展空间。

目前国内外都十分关注的智能涂层，就需要涂层材料能够对环境的变化做出响应，兼具腐蚀防护和自预警自修复的功能。其中，荧光涂层是智能涂层中重要的一种，其不仅可作为装饰涂料，也可以作为智能涂料而应用于腐蚀监测预警中，应用领域广泛。目前有机-无机杂化荧光涂层材料的制备主要是通过在杂化涂层中添加荧光物质，比如荧光粉，来实现荧光的性能，两者之间并无化学键的键合。但这种物理的混合存在着发光颗粒不均匀、易沉降等多种问题，导致其发光不均匀、不稳定，且其光学性质主要来自于荧光粉本身，性能不易调控。

碘化亚铜类有机-无机杂化材料是一类具有优越发光性能的杂化半导体材料。这类杂化材料的无机组分种类结构多样，既可以是碘化亚铜的团簇，也可以是碘化亚铜的链或层。这些无机基元通过化学键(共价键和离子键)与有机配体结合，从而形成从零维到三维的杂化材料。这类材料结构多样，合成简便，可大规模生产，同时不含稀土金属元素，绿色环保，可作为商业化荧光材料中不含稀土金属元素的替代品。但目前尚未有应用于开发发光性质稳定的多功能荧光涂层材料的报道。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种基于碘化亚铜的杂化荧光涂料的制备方法，将碘化亚铜类杂化荧光材料与有机-无机杂化涂料相结合，合成了具有稳定发光性质的碘化亚铜团簇基的有机-无机杂化功能涂料，可应用于装饰、防腐等领域。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明提供了一种基于碘化亚铜的杂化荧光涂料的制备方法，包括以下步骤：

S1、碘化亚铜基硅烷前驱体Cu₄I₄-dpes的合成：向CuI的有机溶剂悬浮液中加入2-(二苯基膦基)乙基三乙氧基硅烷，经搅拌、过滤，溶剂挥发后制备得到；

S2、溶胶-凝胶法制备杂化荧光涂料：将Cu₄I₄-dpes前驱体与苯基三乙氧基硅烷混合，再加入有机溶剂和盐酸，经搅拌和溶剂蒸发后制备得到基于碘化亚铜的杂化荧光涂料。

碘化亚铜类杂化分子团簇具有优越的发光性能，其发光性能主要来自于其特定的无机团簇的结构。因此，在分子水平上以具有特定碘化亚铜团簇结构的小分子作为前驱体，将其通过化学键键合在有机-无机杂化涂层的交联骨架中，构筑成新型的碘化亚铜团簇基有机-无机杂化荧光涂层材料，这样的杂化结构可保持碘化亚铜类原分子团簇的光学性能，无机组分既有氧化硅的团簇，也有特定结构的碘化亚铜的团簇。其中无机组分的存在能保持原杂化树脂的优越防护性能，而碘化亚铜可以赋予其优越的光学性能。