本发明涉及量子点技术领域,尤其涉及一种聚合物材料及其制备方法和应用。
背景技术:
量子点在高色域方面能够发挥重要作用,因此在液晶显示技术方面具有潜在的应用价值。由于聚合物材料具有高度柔软性、优异的加工性和广泛的选择性,量子点目前都是直接分散在聚合物基体中并以量子点聚合物的形式加以应用,但是量子点是纳米尺寸级别的颗粒,在长期使用过程中,一部分量子点会迁移到量子点聚合物的表面,在氧气和水气环境中,量子点表面捕获电荷,导致非辐射复合的概率大大增加;同时,一部分量子点由于内部迁移导致团聚,引起荧光猝灭,最终大大地降低了器件的外量子产率。
从另一方面来说,量子点聚合物所使用的聚合物基体一般对水汽和氧气没有很好的阻隔性,因此,量子点聚合物在现有应用中,往往需要在量子点聚合物表面设置额外的水氧阻隔材料。水氧阻隔材料一般是表面涂覆有二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、碳化硅等无机材料薄膜。这种方法虽然能够阻隔水氧,但是也存在着无机材料使用量大、表面有缺陷易失效等问题,同时还需要用胶来将它贴合在量子点聚合物表面,因此,使用成本较高,据测算,水氧阻隔层占量子点膜成本的30-50%。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
技术实现要素:
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种聚合物材料及其制备方法和应用,旨在解决现有量子点聚合物无水氧阻隔性,需要聚合物表面设置额外的无机水氧阻隔材料,导致无机材料使用量大、表面有缺陷易失效的问题。
本发明的技术方案如下:
一种聚合物材料的制备方法,其中,包括步骤:
提供颗粒,所述颗粒包括量子点和包覆于所述量子点表面的水氧阻隔材料;
采用烷氧基硅烷偶联剂对所述颗粒表面进行表面修饰,得到表面烷氧基硅烷偶联剂修饰的颗粒,其中烷氧基硅烷偶联剂的非烷氧基碳链末端的取代基团为含有碳碳双键的取代基、巯基取代基或胺基取代基;
将所述表面烷氧基硅烷偶联剂修饰的颗粒、引发剂和含乙烯基的单体混合,使所述含乙烯基的单体与颗粒表面的烷氧基硅烷偶联剂结合并使所述含乙烯基的单体之间发生聚合反应,制备得到所述聚合物。
所述的聚合物的制备方法,其中,所述水氧阻隔层材料选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铝和碳化硅中的一种。
所述的聚合物的制备方法,其中,所述烷氧基硅烷偶联剂选自γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、γ-胺基丙基三甲氧基硅烷和γ-胺基丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
所述的聚合物薄膜的制备方法,其中,所述采用烷氧基硅烷偶联剂对所述量子点表面进行表面修饰具体包括:
将所述颗粒、去离子水及烷氧基硅烷偶联剂分散于有机溶剂中,得到混合液,在酸性条件下,加热得到烷氧基硅烷偶联剂修饰的量子点。
所述的聚合物材料的制备方法,其中,所述有机溶剂选自乙醇、四氢呋喃、丙酮、乙酸乙酯、甲苯和氯仿中的一种或几种。
所述的聚合物材料的制备方法,其中,按去离子水、所述颗粒、所述烷氧基硅烷偶联剂与有机溶剂的质量比为1-20:1-20:1-20:5-20,配置得到所述混合溶液。
所述的聚合物材料的制备方法,其中,含乙烯基的单体为单乙烯基单体。
所述的聚合物材料的制备方法,其中,含乙烯基的单体为单乙烯基单体和多乙烯基交联单体的混合物。
所述的聚合物材料的制备方法,其中,所述引发剂选自对偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰和叔丁基过氧化氢中的一种或多种。
有益效果:本发明提供的聚合物材料,本发明的颗粒,由于在量子点表面包覆有无机氧化物材料,避免了在后期薄膜制备过程中需要额外使用水氧阻隔层,降低了后期器件制作和应用的成本,同时,使用烷氧基硅烷偶联剂对其表面进行修饰,烷氧基硅烷偶联剂非烷氧基碳链末端的取代基为含有碳碳双键的取代基、巯基取代基或胺基取代基,烷氧基硅烷偶联剂中的碳碳双键、巯基取代基或胺基能与含乙烯基的单体反应,并且发生单体间发生也会发生聚合反应形成聚合物基体,颗粒被锚定在聚合物基体中,从而有效地提高了量子点与聚合物的相容性,大大地增加了量子点与聚合物的相互作用力,从而显著地减少量子点在聚合物基体中的迁移和团聚,赋予了所述聚合物材料高稳定性,保证了其发光效率不会降低,延长使用寿命,解决现有量子点聚合物材料表面有缺陷易失效的问题。
附图说明
图1为本发明所述聚合物材料制备方法的较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种聚合物材料及其制备方法和应用,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
因为现有的量子点自身无水氧阻隔性能,导致其形成的量子点薄膜也无水氧阻隔性能,在实际应用时,需要在量子点薄膜的两侧设置额外的水氧阻隔层以隔绝水及氧气对量子点的影响,否则会导致无机材料使用量大、表面有缺陷易失效等问题,并且,在长期使用过程中,一部分量子点会迁移到量子点聚合物的表面,在氧气和水气环境中,量子点表面捕获电荷,导致非辐射复合的概率大大增加;同时,一部分量子点由于内部迁移导致团聚,引起荧光猝灭,最终大大地降低了器件的外量子产率。
为解决上述问题,本实施方式提供了一种聚合物材料的制备方法,如图1所示,包括步骤:
s1、提供颗粒,所述颗粒包括量子点和包覆于所述量子点的水氧阻隔材料;
s2、采用烷氧基硅烷偶联剂对所述颗粒表面进行表面修饰,得到表面烷氧基硅烷偶联剂修饰的颗粒,其中烷氧基硅烷偶联剂的非烷氧基碳链末端的取代基团为含有碳碳双键的取代基、巯基取代基或胺基取代基;
s3、将所述表面烷氧基硅烷偶联剂修饰的颗粒、引发剂和含乙烯基的单体混合,使所述含乙烯基的单体与颗粒表面的烷氧基硅烷偶联剂结合并使所述含乙烯基的单体之间发生聚合反应,制备得到所述聚合物。
本发明的颗粒在量子点外包覆水氧阻隔层,使得所述颗粒自身具有水氧阻隔性能,其在后续制作成聚合物进行实际应用时,无需再额外设置水氧阻隔材料,从而减少了无机材料用量,节约了成本。
具体地,所述步骤s1中,所述水氧阻隔层材料选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铝和碳化硅中的一种。
在其中一种实施方式中,所述步骤s1中,所述颗粒可以通过如下方法制备得到:
将量子点分散在溶剂中,加入碱液,滴加水氧阻隔层的前躯体,混合得到表面包覆有水氧阻隔材料的量子点。
具体的,所述溶剂选自甲醇、乙醇、四氢呋喃、丙酮、乙酸乙酯、甲苯和苯中的一种或多种。
具体的,加入碱液,调节溶液呈碱性,优选的,碱性条件为ph=10-12,然后滴加水氧阻隔的前躯体,使其发生水解反应生,所述量子点外表面包覆水氧阻隔材料,干燥即得所述颗粒。
具体的,水氧阻隔层的前躯体以液体形式滴加到分散有量子点的碱性溶剂中,并且控制滴加的速率,使得水氧阻隔层的前躯体在水解成无机化合物的同时,形成的无机化合物能够均匀且充分地将量子点包覆住,形成均一的表面包覆有水氧阻隔材料的量子点。
具体的,所述水氧阻隔层的前躯体选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、氯化铝、硝酸铝、硫酸铝中、三氯化钛、四氯化钛、硫酸钛和钛酸丁脂中一种或多种。
所述碱液用于促进水氧阻隔层的前躯体发生水解反应,以生成相应的无机氧化物。所述碱液可以为强碱溶液,也可以为弱碱溶液,具体地,所述碱液可以为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸氢钾溶液和氨水中一种或多种。
所述量子点可以为ii-vi族化合物、iii-v族化合物、ii-v族化合物、iii-vi化合物、iv-vi族化合物、i-iii-vi族化合物、ii-iv-vi族化合物或iv族单质中的一种或多种。具体地,所述量子点包括但不限于ii-vi半导体的纳米晶,比如cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、hgs、hgse、hgte、pbs、pbse、pbte和其他二元、三元、四元的ii-vi化合物;iii-v族半导体的纳米晶,比如gap、gaas、inp、inas和其他二元、三元、四元的iii-v化合物;所述的用于电致发光的半导体材料还不限于ii-v族化合物、iii-vi化合物、iv-vi族化合物、i-iii-vi族化合物、ii-iv-vi族化合物、iv族单质等。
本发明中,所述量子点还可以为掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、和/或有机-无机杂化钙钛矿型半导体;具体地,所述无机钙钛矿型半导体的结构通式为amx3,其中a为cs+离子;m为二价金属阳离子,包括但不限于pb2+、sn2+、cu2+、ni2+、cd2+、cr2+、mn2+、co2+、fe2+、ge2+、yb2+、eu2+;x为卤素阴离子,包括但不限于cl-、br-、i-。所述有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为bmx3,其中b为有机胺阳离子,包括但不限于ch3(ch2)n-2nh3+(n≥2)或nh3(ch2)nnh32+(n≥2)。当n=2时,无机金属卤化物八面体mx64-通过共顶的方式连接,金属阳离子m位于卤素八面体的体心,有机胺阳离子b填充在八面体间的空隙内,形成无限延伸的三维结构;当n>2时,以共顶的方式连接的无机金属卤化物八面体mx64-在二维方向延伸形成层状结构,层间插入有机胺阳离子双分子层(质子化单胺)或有机胺阳离子单分子层(质子化双胺),有机层与无机层相互交叠形成稳定的二维层状结构;m为二价金属阳离子,包括但不限于pb2+、sn2+、cu2+、ni2+、cd2+、cr2+、mn2+、co2+、fe2+、ge2+、yb2+、eu2+;x为卤素阴离子,包括但不限于cl-、br-、i-。
所述步骤s2中,使用烷氧基硅烷偶联剂对所述颗粒进行表面修饰,所述烷氧基硅烷偶联剂中烷氧基通过水解反应与颗粒表面的水氧阻隔材料结合,形成表面烷氧基硅烷偶联剂修饰的颗粒,烷氧基硅烷偶联剂碳链末端的取代基为含有碳碳双键的取代基、巯基取代基或胺基取代基烷,这些官能团能与含乙烯基单体反应自由基反应结合,使得颗粒被锚定在聚合物基体中,大大地增加了量子点与聚合物的相互作用力,从而显著地减少量子点在聚合物基体中的迁移和团聚,最终提高量子点材料的稳定性,同时保证了量子点材料的发光效率不会降低,延长使用寿命。
具体地,所述步骤s2中,将所述颗粒、去离子水及烷氧基硅烷偶联剂分散到有机溶剂中得到混合液,在酸性条件下和惰性气体气氛中,加热反应后干燥即得到烷氧基硅烷偶联剂修饰的颗粒。
优选的,所述有机溶剂选自乙醇、四氢呋喃、丙酮、乙酸乙酯、甲苯和氯仿中的一种或几种。
优选的,加热反应的温度为60℃-100℃,反应时间为1-5小时。
优选的,加热反应过程中ph值优选为4.5-6.5,更优选为5.0-5.5,在该ph条件下,烷氧基硅烷偶联剂交联修饰量子点颗粒的副反应少、交联反应效果好。
优选的,按去离子水、所述颗粒、所述烷氧基硅烷偶联剂与有机溶剂的质量比为1-20:1-20:1-20:5-20,配置得到所述混合溶液。
所述烷氧基硅烷偶联剂中烷氧基的取代度可以为1、2或3。例如,所述烷氧基硅烷偶联剂为3,作为优选的举例,所述烷氧基硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、γ-胺基丙基三甲氧基硅烷或γ-胺基丙基三乙氧基硅烷,但不限于此。
在一种具体的实施方式中,所述步骤s3具体包括:
将烷氧基硅烷偶联剂修饰的颗粒与含乙烯基的单体以及引发剂混合,在无氧条件下加热反应,得到所述聚合物材料。
在引发剂作用下,本发明的烷氧基硅烷偶联剂碳链末端的含有碳碳双键的取代基、巯基取代基或胺基取代基形成自由基,与含乙烯基的单体发生自由基反应,并引发含乙烯基的单体之间发生聚合反应形成聚合物基体。如此,通过自由基反应颗粒被锚定在聚合物基体中,大大地增加了量子点与聚合物的相互作用力,从而显著地减少量子点在聚合物基体中的迁移和团聚,最终提高量子点材料的稳定性,同时保证了量子点材料的发光效率不会降低,延长使用寿命。
优选的,所述引发剂选自对偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰和叔丁基过氧化氢中的一种或多种。
所述步骤s3中,所述含乙烯基的单体为单乙烯基单体;
所述的乙烯基单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酰胺、苯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯基乙醚、乙烯基丁醚、乙烯基辛醚和马来酸酐中的一种或多种。
具体的,按烷偶联剂修饰的颗粒、单乙烯基单体和引发剂的质量比为(0.01~0.5):1:(0.05~0.1),将所述表面烷氧基硅烷偶联剂修饰的颗粒、引发剂和含乙烯基的单体混合。
优选的,所述含乙烯基的单体包括单乙烯基单体和多乙烯基交联单体。其中所述单乙烯基单体提供基本性能,而所述多乙烯基单体的引入可以提高材料的耐化学腐蚀性和耐候性。
所述的乙烯基单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酰胺、苯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯基乙醚、乙烯基丁醚、乙烯基辛醚和马来酸酐中的一种或多种。
所述的多乙烯基交联单体选自二乙烯基苯、乙二醇双丙烯酸酯、三乙二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。
优选的,按烷偶联剂修饰的颗粒、乙烯基单体、多乙烯基交联单体和引发剂的质量比为(0.01~0.5):1:(0.05~0.1):(0.005~0.01),将烷氧基硅烷偶联剂修饰的颗粒、乙烯基单体、多乙烯基交联单体和引发剂混合,在这样的比例范围内制备得到的量子点材料的亮度和柔韧性俱佳,达到平衡状态。
具体地,所述步骤s3中,加热反应温度为60℃-100℃,反应时间为3-10小时。
优选的,所述步骤s3中,加热反应分两段进行,即先在60℃-80℃的温度条件下进行第一段加热反应,第一段加热反应时间为1.5-5小时,以使烷氧基硅烷偶联剂修饰的颗粒、乙烯基单体或者乙烯基单体和多乙烯基交联单体在引发剂的作用下初步快速聚合;然后在80℃-100℃的温度条件下进行第二段加热反应,所述第二段加热反应时间为1.5-5小时,该步提高温度至80℃-100℃有利于提高单体的转换率,使得量子点表面的烷氧基硅烷偶联剂与单体充分聚合,最终使得内部的颗粒稳固锚定在聚合物基体中。若该步只进行一段反应温度,如仅60-80℃反应,则不利于聚合反应充分进行,若刚开始就在80-100℃反应,则所制得的量子点膜易于发黄,影响透明性,最终导致量子点膜的出光效率下降。
本发明还提供了一种聚合物材料,其中,
所述聚合物材料包括聚合物基体和分散在所述聚合物基体中的颗粒,
所述颗粒包括:量子点,包覆所述所述量子点表面的水氧阻隔材料;
所述聚合物基体为含乙烯基的单体聚合形成的聚合物材料;
其中,所述颗粒通过烷氧基硅烷偶联剂与聚合物基体相连,所述烷氧基硅烷偶联剂为非烷氧基碳链末端的取代基团为含有碳碳双键的取代基、巯基取代基或胺基取代基。
进一步的,所述烷氧基硅烷偶联剂一端通过-a-o-si-基团与所述颗粒结合,所述所述烷氧基硅烷偶联剂的另一端通过-s-ch2-ch2-基团、-n-ch2-ch2-基团或碳碳单键与聚合物基体结合,其中a为ti、al或si。。
所述含乙烯基的单体为单乙烯基单体;
所述的乙烯基单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酰胺、苯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯基乙醚、乙烯基丁醚、乙烯基辛醚和马来酸酐中的一种或多种。
优选的,所述含乙烯基的单体为单乙烯基单体和多乙烯基交联单体的混合物。
所述的乙烯基单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酰胺、苯乙烯、乙酸乙烯酯、乙烯基乙醚、乙烯基丁醚、乙烯基辛醚和马来酸酐中的一种或多种。
所述的多乙烯基交联单体选自二乙烯基苯、乙二醇双丙烯酸酯、三乙二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。
本发明的烷氧基硅烷偶联剂碳链末端的含有碳碳双键的取代基、巯基取代基或胺基取代基可与含乙烯基的单体聚合形成的聚合物单体通过-s-ch2-ch2-基团、-n-ch2-ch2-基团或碳碳单键结合,如此,颗粒被锚定在聚合物基体中,大大地增加了量子点与聚合物的相互作用力,从而显著地减少量子点在聚合物基体中的迁移和团聚,最终提高量子点材料的稳定性,同时保证了量子点材料的发光效率不会降低,延长使用寿命。
本发明还提供了一种如上所述聚合物材料的应用,其中,将所述聚合物材料作为发光功能材料用于制备半导体器件,所制备的半导体器件具有水氧阻隔性优异,且无需在量子点材料两侧设置额外的水氧阻隔层,无机材料使用量小、表面无缺陷易失效,发光效率稳定,使用寿命长。
下面通过具体实施例对本发明所述的聚合物材料的制备方法做进一步的解释说明:
实施例1
一种二氧化钛包覆的水氧自阻隔高稳定性的zns量子点聚合物材料的制备方法,包括如下步骤:
将zns量子点(1g)分散在甲苯(100ml)中,再加入0.5mol/l的氢氧化钠水溶液(0.1ml),在搅拌的条件下滴加0.02-0.13mol钛酸丁酯进行反应,滴加时间为1小时。滴加完毕后,在室温下反应8小时后,减压蒸馏除去甲苯,固体产物用乙醇洗涤三次,真空干燥,得到二氧化钛包覆的水氧自阻隔zns量子点;
将上述制备得到的二氧化钛包覆的水氧自阻隔zns量子点(1g),分散在乙醇(20g)中,加入水(3g)混合均匀,再加入烷氧基硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(2g),并用乙酸将混合液ph值调至5.5,在通氮气的条件下加热到70℃恒温反应1-5小时后,用去离子水洗涤多次,过滤,最后经减压干燥即得烷氧基硅烷偶联剂修饰的水氧自阻隔型zns量子点。
将上述制备得到的烷氧基硅烷偶联剂修饰水氧自阻隔型zns量子点(1g),丙烯酸丁酯(50g),甲基丙烯酸甲酯(10g),丙烯酸(1g),乙二醇双丙烯酸酯(3g)和偶氮二异丁腈(0.5g)混合均匀后,倒入50mm*50mm*10mm的模具中,并放置于氮气气氛下先加热至70℃发生聚合反应3小时,然后升温至90℃反应5小时得到水氧自阻隔型高分散稳定性的聚合物材料。
实施例2
一种二氧化硅包覆的水氧自阻隔高稳定性的zns量子点聚合物材料的制备方法,包括如下步骤:
将实施例1中所制备得到的zns量子点(1g)分散在乙醇(100ml)中,再加入浓度为0.5mol/l的氢氧化钠水溶液(0.1ml),在搅拌的条件下滴加0.02-0.13mol硅酸乙酯进行反应,滴加时间10小时。滴加完毕后,在室温下反应8小时后,减压蒸馏除去乙醇,固体产物用去离子水洗涤三次,真空干燥,得到二氧化硅包覆的水氧自阻隔zns量子点;
将上述制备得到的二氧化硅包覆的水氧自阻隔zns量子点(1g)分散在乙醇(20g)中,加入去离子水(3g)混合均匀后,再加入烷氧基硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(2g),并用乙酸将混合液ph值调至5.5,在通氮气的条件下加热到70℃恒温反应1-5小时后,用去离子水洗涤多次,过滤,最后经减压干燥即得烷氧基硅烷偶联剂修饰的水氧自阻隔型zns量子点;
将上述制备得到的烷氧基硅烷偶联剂修饰水氧自阻隔型zns量子点(1g),丙烯酸异辛酯(50g),甲基丙烯酸甲酯(20g),丙烯酸(1g),二乙烯苯(2.5g)和偶氮二异丁腈(0.5g)混合均匀后,倒入50mm*50mm*10mm的模具中,并放置于氮气气氛下先加热至70℃发生聚合反应3小时,然后升温至90℃反应5小时得到水氧自阻隔型高分散稳定性的聚合物材料。
综上所述,本发明提供的聚合物材料,预先在量子点外沉淀具有水氧阻隔性能的无机氧化物材料,形成致密的水氧阻隔层,避免了量子点在后期使用过程中需要额外使用水氧阻隔层,降低了后期器件制作和应用的成本,同时使用烷氧基硅烷偶联剂对其表面进行修饰并带上有机反应型官能团,最后通过这些反应型官能团与单体反应,使得量子点与聚合物以共价键相联接,量子点被锚定在聚合物基体中,有效地提高了量子点与聚合物的相容性,大大地增加了量子点与聚合物的相互作用力,从而显著地减少量子点在聚合物基体中的迁移和团聚,赋予了所述聚合物材料高稳定性,保证了其发光效率不会降低,延长使用寿命,解决现有量子点薄膜无水氧阻隔性,需要在量子点膜两侧设置额外的水氧阻隔层,导致无机材料使用量大、表面有缺陷易失效的问题。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。