[发明专利]一种有机光电材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种有机光电材料及制备方法，由二异丁腈酸酯、多元醇、导电碳纤维、亲水扩链剂、光电转换材料和相容剂制备。本发明导电碳纤维表面富集大量羧基；聚氨酯预聚体的链中还包含了环氧基基团，使其具有粘性，将聚氨酯高分子化合物接枝在导电碳纤维上之后，在聚氨酯预聚体和导电碳纤维之间包覆了光电转换材料后将聚氨酯预聚体进行扩链，通过导电碳纤维对聚氨酯材料进行改性，导电碳纤维提供载流子以进行导电，促进光电转换作用效果，聚氨酯将光电转换颗粒牢固的粘结在一起，通过光电转换材料来进行光电转换，实现了有效的光电转换作用。

技术领域

本发明属于光电材料技术领域，涉及一种有机光电材料及制备方法和应用。

背景技术

有机光电材料指具有光电转换功能的有机材料，以及具有光、电特性的有机材料，也指用于制造各种光电设备的材料。有机光电材料是一类具有光电活性的有机材料，通常为富含碳原子、具有大π共轭体系的有机分子，包括小分子和聚合物两类。

现有技术中的导电聚合物常为：导电塑料、导电橡胶、导电纤维、导电胶黏剂或导电涂料，其中由于导电胶黏剂具有粘性及导电涂料便于涂覆，导电聚合物中的导电胶黏剂及导电涂料的应用相对较多，导电胶黏剂常用环氧树脂或丙烯酸树脂，导电涂料常用有机硅树脂、醇酸树脂或聚氨酯，然而纯净的电子导电聚合物本身导电率并不高，从而限制了其广泛应用。

自20世纪以来，聚氨酯工业逐渐发展，聚氨酯材料的应用也日趋广泛和丰富，并在某些特殊领域中要求聚氨酯材料功能化，对于聚氨酯材料而言，材料本身不具有特殊的功能性，需要对聚氨酯分子链进行设计，或者应用某些具有特殊功能的材料对水性聚氨酯进行改性，使得其获得特殊功能，例如光电功能、导电性、降解性等，从而制成功能高分子聚氨酯材料。

众所周知，聚氨酯材料本身并不具有光电转换性能，但聚氨酯材料的耐磨性、韧性等其他性能均较优异，且部分性能(如硬度)具有可调性，若将其作为一种基质制备光电转换材料，不仅能使材料具有聚氨酯的良好性能，也能使聚氨酯材料实现光电转换功能。

现有技术中对聚氨酯的光电转换性能仍停留在初步研究阶段，且尚未有对聚氨酯高分子材料进行有效的改进，使得聚氨酯高分子材料难以具有优异的光电转换性能。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种有机光电材料及制备方法，将导电碳纤维进行氧化，使得导电碳纤维表面富集大量羧基；制备得到了聚氨酯预聚体，且聚氨酯预聚体的链中还包含了环氧基基团，使得聚氨酯预聚体具有粘性，将聚氨酯预聚体与导电碳纤维通过酰胺化反应后，将聚氨酯高分子化合物接枝在导电碳纤维上，然后在聚氨酯预聚体和导电碳纤维之间包覆了光电转换材料后将聚氨酯预聚体进行扩链，通过导电碳纤维对聚氨酯材料进行改性，导电碳纤维提供载流子以进行导电，促进光电转换作用效果，聚氨酯将光电转换颗粒牢固的粘结在一起，通过光电转换材料来进行光电转换，实现了有效的光电转换作用。

技术方案

一种有机光电材料，其特征在于由以下重量份数的原料制成：二异丁腈酸酯40-50份、多元醇20-30份、导电碳纤维5-10份、亲水扩链剂25-30份、光电转换材料15-20份和相容剂6-8份；所述亲水扩链剂为2，2-二羟甲基丙酸；所述多元醇为包含环氧基基团的多元醇；所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。

所述光电转换材料为GaAs、GaAlAs、InP、CdS或CdTe。

一种制备所述的一种有机光电材料的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、导电碳纤维表面氧化：将导电碳纤维表面清洗处理后，将导电碳纤维与浓硝酸溶液混合，并于温度为50-100℃下超声处理1-1.5h，然后水洗至中性；烘干至导电碳纤维的重量不再发生变化，得到表面氧化导电碳纤维；

其中：浓硝酸溶液的体积与导电碳纤维质量的比为5-8mL︰1g；