本发明涉及光学
技术领域：
，尤其涉及一种量子点分散树脂成型体、其制备方法以及量子点分散体。
背景技术：
：量子点膜及其元件在显示器和其他光学构造中被使用。使用过程中，量子点需要与氧气与水隔绝，以避免氧化。因此需要将量子点分散于聚合物中，以达到隔绝空气与氧气的目的。量子点根据表面配体的种类可分为水(醇)溶性量子点和油溶性量子点。根据相似相容原理，水(醇)溶性量子点与亲水性树脂互溶，而油溶性量子点则与疏水性树脂互溶。一般来说，水(醇)溶性量子点用亲水性树脂体系作为基质，油溶性量子点用疏水性树脂体系作为基质。但是单一的树脂基质在保护量子点稳定性方面还存在一定的缺陷，如亲水性丙烯酸酯树脂的阻水性较差，而疏水性丙烯酸酯树脂的阻氧性能较差。此外，单一的树脂基质在物理性能上也较差，如亲水性丙烯酸酯树脂与基材剥离力较差，固化完偏硬偏脆等，而疏水性丙烯酸酯树脂固化完则偏软，挺度较差。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种量子点分散树脂成型体，以提高量子点分散在聚合物材料中的稳定性。本发明的目的之二在于提供一种量子点分散树脂成型体的制备方法，以解决量子点分散介质单一的问题，同时提高量子点分散在聚合物材料中的稳定性。本发明的目的之三在于提供一种量子点分散体，以解决量子点分散介质单一的问题。本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种量子点分散树脂成型体，包括分散于聚合物材料中的量子点，所述聚合物材料的分子链中包括亲水性树脂链段、两亲性树脂链段以及疏水性树脂链段。本发明通过两亲性树脂链段，将亲水性树脂链段与疏水性树脂链段引入同一分散体系，在保证分散体系有较好相容性的同时，解决了单一的树脂基质所产生的缺点。疏水性树脂链段的加入，可以在一定程度上减少亲水性树脂链段阻水性能差的问题，同时，亲水性树脂链段的加入，也可以在一定程度上解决疏水性树脂链段阻氧性差的缺点，从而本发明的所述聚合物材料在隔绝氧气与水上，性能有了明显的提升，分散其中的量子点的稳定性也得到提升。此外，疏水性链段与亲水性链段共存，有利于提高所述聚合物材料的物理性能，尤其是在所述量子点分散树脂成型体为膜材料时，在保证所述聚合物材料与基材剥离力的前提下，可以有效平衡所述聚合物基材的硬度以及韧性，提高所述量子点分散树脂成型体的综合性能。值得一提的是，各树脂链段由相应的树脂单体聚合形成，所述亲水性树脂链段具有极性基团，从而具备良好的亲水性；所述疏水性树脂链段具有非极性基团，从而具备良好的疏水性；所述两亲性树脂链段具有即亲水也亲油的基团，从而既能够与亲水性树脂链段良好的相容，也能够与疏水性树脂链段良好的相容，使得整个体系的能够有效地结合。进一步地，所述亲水性树脂链段由亲水性树脂聚合形成，所述亲水性树脂选自以下一种或几种：(甲基)丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯，(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯。进一步地，所述疏水性树脂链段由疏水性树脂聚合形成，所述疏水性树脂选自以下一种或几种：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、甲氧基乙基丙烯酸酯。进一步地，所述疏水性树脂链段由疏水性树脂聚合形成，所述疏水性树脂选自以下一种或几种：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、甲氧基乙基丙烯酸酯。进一步地，所述聚合物材料中各链段的重量占比为：所述亲水性树脂链段5％～90％、所述两亲性树脂链段5％～50％、所述疏水性树脂链段5％～90％。进一步的，所述聚合物材料在所述量子点外形成与所述量子点的亲水性一致的第一树脂链段层，在所述第一树脂链段层外形成两亲性的第二树脂链段层，在所述第二树脂链段层外形成与所述第一树脂链段层的亲水性相反的第三树脂链段层。围绕在所述量子点周围的树脂链段主要是与所述量子点亲水性一致的树脂链段，并由此形成了由树脂链段组成的第一树脂链段层，该层的树脂链段保证了量子点与所述聚合物材料具有良好的相容性，不容易发生迁移；在第一树脂链段层外包围一层主要由两亲性树脂链段组成的第二树脂链段层，由于两亲性树脂链段与内层的树脂链段具有较好的相容性，因此可以保证所述聚合物材料的内层与中间层具有良好的相容性；在第二树脂链段层外是主要由与内层树脂链段亲水性相反的树脂链段组成的第三树脂链段层，正是通过在两层亲水性不同的树脂链段层中设置两亲性的树脂链段层，使得所述量子点被包围在具有两种不同亲水性的树脂中，从而所述聚合物材料具备了单一树脂所不具备的多种优点。进一步地，所述量子点选自含镉量子点、无镉量子点中的一种或两种，所述量子点的形态为量子点粉末或量子点微球或量子点溶液。进一步地，所述量子点分散树脂成型体还包括分散于所述聚合物材料中的光扩散粒子以及抗氧剂。本发明的所述量子点分散树脂成型体有效结合了亲水性树脂与疏水性树脂，解决了所述量子点分散树脂成型体物理性能差的问题，得到硬度以及韧性可控的材料。本发明的目的之二采用如下技术方案实现：一种量子点分散树脂成型体的制备方法，包括以下步骤：S1、将水溶性量子点溶于亲水性树脂或者将油溶性量子点溶于疏水性树脂，混合均匀；S2、向步骤S1得到的混合物中加入两亲性树脂，混合均匀；S3、向步骤S2得到的混合物中加入与步骤S1中亲水性相反的树脂，混合均匀；S4、于步骤S1或S2或S3时加入固化剂，将步骤S3得到的混合物置于基底上，使混合物中各树脂交联固化。在制备过程中，首先将量子点溶于与其亲水性一致的树脂中，使得量子点可以很好地分散在树脂中，量子点的外围被亲水性一致的树脂包围；然后再加入两亲性的树脂，由于两亲性树脂与原本的树脂具有较好的相容性，因此两亲性树脂可以很好地分散开，并包围在量子点外围的树脂外；然后再加入与量子点亲水性相反的树脂，虽然最后加入的树脂与最初的树脂相容性差，但是与两亲性树脂有较好的相容性，因此最后加入的树脂围绕在两亲性树脂外，也即在量子点处形成了三层亲水性不同的树脂层，当固化交联时，就使得量子点分散在具有三种不同亲水性链段的聚合物材料中。进一步地，步骤S1中的树脂占所有树脂总质量的20～90％，步骤S2中加入的树脂占所有树脂总质量的5％～50％，步骤S3中加入的树脂占所有树脂总质量的5％～70％。本发明的目的之三采用如下技术方案实现：一种量子点分散体，包括量子点以及分散介质，所述量子点分散于所述分散介质中，其特征在于，所述分散介质包括亲水性树脂、两亲性树脂以及疏水性树脂，所述亲水性树脂、所述两亲性树脂以及所述疏水性树脂的结构内均具有能够聚合的不饱和键。值得一提的是，所述亲水性树脂的结构内具有极性基团，所述疏水性树脂的结构内具有非极性基团，所述两亲性树脂的结构内具有亲水并且亲油的基团。进一步地，所述亲水性树脂选自以下一种或多种：(甲基)丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯，(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯。进一步地，所述疏水性树脂选自以下一种或多种：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、甲氧基乙基丙烯酸酯。进一步地，所述两亲性树脂选自以下一种或多种：二甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、二甲氨基丙基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮。由于所述量子点的介质分散包括三种亲水性不同的树脂，可以更好地将量子点与氧气与水分隔绝，大幅提高了量子点的稳定性。进一步地，所述分散介质中各组分的重量占比为：所述亲水性树脂5％～90％、所述两亲性树脂5％～50％、所述疏水性树脂5％～90％。进一步地，所述量子点选自含镉量子点或无镉量子点中的一种或两种，所述量子点的形态为量子点粉末或量子点微球或量子点溶液。进一步地，所述量子点分散体，还包括分散于所述分散介质中的光扩散粒子、抗氧剂以及光固化剂。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。本发明的一个实施例提供一种水溶性量子点分散树脂成型体的制备方法，包括量子点分散胶体的制备以及量子点分散胶体的固化交联。量子点分散胶体的制备包括以下步骤：S1、将水溶性量子点溶于亲水性树脂，混合均匀，亲水性树脂选择以下一种或几种：(甲基)丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯，(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯；S2、向步骤S1得到的混合物中加入两亲性树脂，混合均匀，两亲性树脂选自以下一种或多种：二甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、二甲氨基丙基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮；S3、向步骤S2得到的混合物中加入疏水性树脂，混合均匀，疏水性树脂选自以下一种或多种：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、甲氧基乙基丙烯酸酯。通过步骤S1、S2、S3得到量子点分散胶体，也即：量子点分散胶体包括量子点以及分散介质，分散介质包括亲水性树脂、两亲性树脂以及疏水性树脂，亲水性树脂、两亲性树脂以及疏水性树脂的结构内均具有能够聚合的不饱和键。步骤S1中，量子点可以是量子点粉末或量子点微球或量子点溶液。量子点的质量分数在量子点分散体的混合体系中占0.1％～10％，当然，根据实际需求，量子点的质量分数还可以更高。量子点与亲水性相近的树脂的质量比可以根据亲近树脂能溶解的量子点为基本目标进行选择。优选地，亲水性树脂的质量分数为所有步骤中各树脂重量的20％～90％；两亲性树脂的质量分数为所有步骤中各树脂重量的5％～50％；疏水性树脂的质量分数为所有步骤中各树脂重量的5％～70％。量子点分散胶体的固化交联的步骤为：向量子点分散胶体中加入固化剂，并将混合物置于基底上，使混合物中各树脂交联固化，固化工艺为：365nmUV固化，固化能量为500～5000MJ/cm2。基底可以是是玻璃、塑料、半导体、金属、无机氧化物层或复合材料等。量子点分散胶体固化后得到量子点分散树脂成型体，其包括分散于聚合物中的量子点，所述聚合物材料的分子链中包括亲水性树脂链段、两亲性树脂链段以及疏水性树脂链段。值得一提的是，由于聚合反应的随机性，使得同一条分子链上可能只有亲水性树脂链段或只有两亲性树脂链段或只有疏水性树脂链段，也可能只有亲水性树脂链段和两亲性树脂链段或只有亲水性树脂链段和疏水性树脂链段或只有两亲性树脂链段和疏水性树脂链段，还可能同时有亲水性树脂链段、两亲性树脂链段和疏水性树脂链段。当然，由于树脂的亲水性的不同，包围在水溶性量子点外的主要为亲水性树脂，包围在亲水性树脂外的主要为两亲性树脂，包围在两亲性树脂外的主要为疏水性树脂，因此固化交联后，水溶性量子点外形成比较明显的链段分层，最内层(即第一树脂链段层)主要是由亲水性树脂组成的亲水性树脂链段层，中间层(即第二树脂链段层)主要是由两亲性树脂组成的两亲性树脂链段层，外层(即第三树脂链段层)主要是由疏水性树脂组成的疏水性树脂链段层。当然，不排除在每一链段层内包括了少量亲水性不同的链段，但是由于数量很少，因此不会对整体的亲水性产生明显的影响。本发明的另一个实施例提供一种油溶性量子点分散树脂成型体的制备方法，包括量子点分散胶体的制备以及量子点分散胶体的固化交联。量子点分散胶体的制备包括以下步骤：S1、将油溶性量子点溶于疏水性树脂，混合均匀，疏水性树脂选自以下一种或多种：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、甲氧基乙基丙烯酸酯；S2、向步骤S1得到的混合物中加入两亲性树脂，混合均匀，两亲性树脂选自以下一种或多种：二甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、二甲氨基丙基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮；S3、向步骤S2得到的混合物中加入亲水性树脂，混合均匀，亲水性树脂选择以下一种或几种：(甲基)丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯，(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯。通过步骤S1、S2、S3得到量子点分散胶体，也即：量子点分散胶体包括量子点以及分散介质，分散介质包括亲水性树脂、两亲性树脂以及疏水性树脂，亲水性树脂、两亲性树脂以及疏水性树脂的结构内均具有能够聚合的不饱和键。步骤S1中，量子点可以是量子点粉末或量子点微球或量子点溶液。量子点的质量分数在量子点分散体的混合体系中占0.1％～10％，根据实际需求，量子点的质量分数还可以更高。量子点与亲水性相近的树脂的质量比可以根据亲近树脂能溶解的量子点为基本目标进行选择。优选地，疏水性树脂的质量分数为所有步骤中各树脂重量的20％～90％；两亲性树脂的质量分数为所有步骤中各树脂重量的5％～50％；亲水性树脂的质量分数为所有步骤中各树脂重量的5％～70％。量子点分散胶体的固化交联的步骤为：向量子点分散胶体中加入固化剂，并将混合物置于基底上，使混合物中各树脂交联固化，固化工艺为：365nmUV固化，固化能量为500～5000MJ/cm2。基底可以是是玻璃、塑料、半导体、金属、无机氧化物层或复合材料等。量子点分散胶体固化后得到量子点分散树脂成型体，其包括分散于聚合物中的量子点，所述聚合物材料的分子链中包括亲水性树脂链段、两亲性树脂链段以及疏水性树脂链段。由于树脂的亲水性的不同，包围在油溶性量子点外的主要为疏水性树脂，包围在疏水性树脂外的主要为两亲性树脂，包围在两亲性树脂外的主要为亲水性树脂，因此固化交联后，油溶性量子点外形成比较明显的链段分层，最内层(即第一树脂链段层)主要是由疏水性树脂组成的疏水性树脂链段层，中间层(即第二树脂链段层)主要是由两亲性树脂组成的两亲性树脂链段层，外层(即第三树脂链段层)主要是由亲水性树脂组成的亲水性树脂链段层。【实施例1】一种量子点分散树脂成型体的制备方法，其中量子点为水溶性量子点，包括以下步骤：S1、将0.1质量份的水溶性量子点溶于5质量份的甲基丙烯酸-2-羟乙酯，混合均匀；S2、向步骤S1得到的混合物中加入5质量份的丙烯酰吗啉，混合均匀；S3、向步骤S2得到的混合物中加入90质量份的甲基丙烯酸异癸酯，混合均匀；S4、于步骤S1或S2或S3时加入固化剂，将步骤S3得到的混合物置于基底上，使混合物中各树脂交联固化，得到实施例1的量子点分散树脂成型体。【实施例2】一种量子点分散树脂成型体的制备方法，其中量子点为水溶性量子点，包括以下步骤：S1、将1质量份的水溶性量子点溶于40质量份的甲基丙烯酸-2-羟乙酯，混合均匀；S2、向步骤S1得到的混合物中加入30质量份的丙烯酰吗啉，混合均匀；S3、向步骤S2得到的混合物中加入30质量份的甲基丙烯酸-2-乙基己酯，混合均匀；S4、于步骤S1或S2或S3时加入固化剂，将步骤S3得到的混合物置于基底上，使混合物中各树脂交联固化，得到实施例2的量子点分散树脂成型体。【实施例3】一种量子点分散树脂成型体的制备方法，其中量子点为水溶性量子点，包括以下步骤：S1、将10质量份的水溶性量子点溶于90质量份的羟乙基丙烯酰胺，混合均匀；S2、向步骤S1得到的混合物中加入5质量份的N-乙烯基吡硌烷酮，混合均匀；S3、向步骤S2得到的混合物中加入5质量份的甲基丙烯酸环己酯，混合均匀；S4、于步骤S1或S2或S3时加入固化剂，将步骤S3得到的混合物置于基底上，使混合物中各树脂交联固化，得到实施例2的量子点分散树脂成型体。【实施例4】一种量子点分散树脂成型体的制备方法，其中量子点为油溶性量子点，包括以下步骤：S1、将0.1质量份的油溶性量子点溶于5质量份的甲基丙烯酸月桂酯，混合均匀；S2、向步骤S1得到的混合物中加入5质量份的二甲基丙烯酰胺，混合均匀；S3、向步骤S2得到的混合物中加入90质量份的丙烯酸，混合均匀；S4、于步骤S1或S2或S3时加入固化剂，将步骤S3得到的混合物置于基底上，使混合物中各树脂交联固化，得到实施例4的量子点分散树脂成型体。【实施例5】一种量子点分散树脂成型体的制备方法，其中量子点为油溶性量子点，包括以下步骤：S1、将1质量份的油溶性量子点溶于30质量份的丙烯酸-2-乙基己酯，混合均匀；S2、向步骤S1得到的混合物中加入50质量份的二乙基丙烯酰胺，混合均匀；S3、向步骤S2得到的混合物中加入20质量份的聚乙二醇双丙烯酸酯，混合均匀；S4、于步骤S1或S2或S3时加入固化剂，将步骤S3得到的混合物置于基底上，使混合物中各树脂交联固化，得到实施例5的量子点分散树脂成型体。【实施例6】一种量子点分散树脂成型体的制备方法，其中量子点为油溶性量子点，包括以下步骤：S1、将10质量份的油溶性量子点溶于90质量份的甲氧基乙基丙烯酸酯，混合均匀；S2、向步骤S1得到的混合物中加入5质量份的二甲氨基丙基丙烯酰胺，混合均匀；S3、向步骤S2得到的混合物中加入5质量份的丙烯酸-2-羟丙酯，混合均匀；S4、于步骤S1或S2或S3时加入固化剂，将步骤S3得到的混合物置于基底上，使混合物中各树脂交联固化，得到实施例6的量子点分散树脂成型体。【对比例1】一种量子点分散树脂成型体的制备方法，其中量子点为水溶性量子点，包括以下步骤：S1、将5质量份的水溶性量子点溶于100质量份的甲基丙烯酸-2-羟乙酯，混合均匀；S2、向步骤S1的混合物中加入固化剂，然后将得到的混合物置于基底上，使混合物中树脂交联固化，得到对比例1的量子点分散树脂成型体。【对比例2】一种量子点分散树脂成型体的制备方法，其中量子点为油溶性量子点，包括以下步骤：S1、将5质量份的油溶性量子点溶于100质量份的甲基丙烯酸月桂酯，混合均匀；S2、向步骤S1的混合物中加入固化剂，然后将得到的混合物置于基底上，使混合物中树脂交联固化，得到对比例2的量子点分散树脂成型体。对以上各实施例以及对比例得到的量子点分散树脂成型体进行发光稳定性的检测，以及硬度以及断裂伸长率的检测，检测结果见表1-表3。其中，发光稳定性的测试方法主要包括在高温蓝光光照(70℃，0.5W/cm2)，高温高湿(65℃/95％RH)和高温储存(85℃)等老化条件下，检测量子点复合材料的效率变化和无效边大小。表1各实施例和对比例老化前后效率变化表2各实施例和对比例老化前后无效边变化表3各实施例以及对比例的硬度和断裂伸长率硬度(ShoreD)断裂伸长率实施例145150％实施例250100％实施例37080％实施例46090％实施例550100％实施例640180％对比例18050％对比例210200％上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。当前第1页1 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