掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法 【技术领域】
本发明涉及荧光纤维的制备方法。背景技术 荧光材料是指在各种类型能量激发作用下能发荧光的物质。 荧光材料广泛应用于 波导激光发射与通讯、 票据防伪、 屏幕显示、 服装纺织、 信息记录、 光学计算机、 爆炸物传感 器、 生物分子探针等众多高科技领域。 荧光纤维的荧光特性是一个非常重要的指标, 荧光特 性包括荧光材料的激发波长、 发射波长、 特征峰、 荧光强度、 荧光牢度及荧光稳定性, 对于满 足应用目的来说, 则主要注重荧光强度、 荧光牢度及荧光稳定性三个指标。 有机荧光纤维是 将具有共轭体系的有机荧光分子与有机聚合物复合, 利用有机物荧光分子在电及光等的激 发下产生电子能级跃迁后能量回落的特性, 得到不同波长的光, 从而使有机荧光纤维显示 出荧光颜色。
现有的由某一种染料来制备的有机荧光纤维只能得到某一种颜色的荧光, 发射谱 带比较窄 ( 一般小于 100nm), 不能覆盖整个可见光谱的宽谱带发射, 不同颜色的有机荧光 纤维通过填加不同的染料来实现, 方法复杂 ; 采用物理共混的多谱发射方法制备的有机荧 光纤维, 是通过合理控制染料的掺杂浓度和各组分之间的能量转移, 使蓝光和橙光二原色 合成, 或红绿蓝三基色合成, 实现白光发射及多色发射, 但有机荧光纤维的直径为几个毫 米, 其直径范围大, 限制了有机荧光纤维的应用。
发明内容 本发明是为了解决现有的单一染料有机荧光纤维实现不同颜色荧光的方法复杂, 物理共混的有机荧光纤维直径大的问题, 而提供掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法。
本发明的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法按以下步骤进行 : 一、 按 1g 聚合物加 入 10mL ~ 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚合物加入到有机溶剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚苯乙烯、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚碳酸酯和聚丙烯 腈中的一种或其中几种的组合, 有机溶剂为三氯甲烷、 N, N- 二甲基甲酰胺、 N, N- 二甲基乙 酰胺、 苯、 甲苯、 氯苯、 二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或其中几种的组合 ; 二、 按二醛基三苯 胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.24 ~ 0.26 称取二 醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入到经步骤一制备的 聚合物溶液中, 搅拌 6h ~ 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质量体积比 为 1g ∶ 60mL ~ 65mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机的储存装置中, 以金 属网、 导体、 半导体薄膜或导电溶液为收集极, 在电压为 10kV ~ 30kV、 喷头到收集极距离为 5cm ~ 30cm 的条件下进行静电纺丝, 得到白光掺杂型荧光微纳米纤维。
本发明的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法还可以按以下步骤进行 : 一、 按 1g 聚 合物加入 10mL ~ 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚合物加入到有机溶 剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚苯乙烯、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚碳酸酯和
聚丙烯腈中的一种或其中几种的组合, 有机溶剂为三氯甲烷、 N, N- 二甲基甲酰胺、 N, N- 二 甲基乙酰胺、 苯、 甲苯、 氯苯、 二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或其中几种的组合 ; 二、 按二醛 基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0 ~ 0.1 称取 二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入到经步骤一制备 的聚合物溶液中, 搅拌 6h ~ 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质量体积 比为 1g ∶ 60mL ~ 65mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机的储存装置中, 以 金属网、 导体、 半导体薄膜或导电溶液为收集极, 在电压为 10kV ~ 30kV、 喷头到收集极距离 为 5cm ~ 30cm 的条件下进行静电纺丝, 得到蓝光掺杂型荧光微纳米纤维。
本发明的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法还可以按以下步骤进行 : 一、 按 1g 聚 合物加入 10mL ~ 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚合物加入到有机溶 剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚苯乙烯、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚碳酸酯和 聚丙烯腈中的一种或其中几种的组合, 有机溶剂为三氯甲烷、 N, N- 二甲基甲酰胺、 N, N- 二 甲基乙酰胺、 苯、 甲苯、 氯苯、 二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或其中几种的组合 ; 二、 按二醛 基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.15 ~ 0.2 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入到经步骤一制 备的聚合物溶液中, 搅拌 6h ~ 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质量体 积比为 1g ∶ 60mL ~ 65mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机的储存装置中, 以金属网、 导体、 半导体薄膜或导电溶液为收集极, 在电压为 10kV ~ 30kV、 喷头到收集极距 离为 5cm ~ 30cm 的条件下进行静电纺丝, 得到绿光掺杂型荧光微纳米纤维。
本发明的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法还可以按以下步骤进行 : 一、 按 1g 聚 合物加入 10mL ~ 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚合物加入到有机溶 剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚苯乙烯、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚碳酸酯和 聚丙烯腈中的一种或其中几种的组合, 有机溶剂为三氯甲烷、 N, N- 二甲基甲酰胺、 N, N- 二 甲基乙酰胺、 苯、 甲苯、 氯苯、 二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或其中几种的组合 ; 二、 按二醛 基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.27 ~ 0.3 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入到经步骤一制 备的聚合物溶液中, 搅拌 6h ~ 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质量体 积比为 1g ∶ 60mL ~ 65mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机的储存装置中, 以金属网、 导体、 半导体薄膜或导电溶液为收集极, 在电压为 10kV ~ 30kV、 喷头到收集极距 离为 5cm ~ 30cm 的条件下进行静电纺丝, 得到黄光掺杂型荧光微纳米纤维。
本发明的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法还可以按以下步骤进行 : 一、 按 1g 聚 合物加入 10mL ~ 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚合物加入到有机溶 剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚苯乙烯、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚碳酸酯和 聚丙烯腈中的一种或其中几种的组合, 有机溶剂为三氯甲烷、 N, N- 二甲基甲酰胺、 N, N- 二 甲基乙酰胺、 苯、 甲苯、 氯苯、 二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或其中几种的组合 ; 二、 按二醛 基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 0 ~ 0.1 ∶ 1 称取 二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入到经步骤一制备 的聚合物溶液中, 搅拌 6h ~ 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质量体积 比为 1g ∶ 60mL ~ 65mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机的储存装置中, 以金属网、 导体、 半导体薄膜或导电溶液为收集极, 在电压为 10kV ~ 30kV、 喷头到收集极距离 为 5cm ~ 30cm 的条件下进行静电纺丝, 得到橙光掺杂型荧光微纳米纤维。
本发明制备的掺杂型荧光微纳米纤维的方法在室温条件下利用静电纺丝技术完 成, 制备时间短, 操作方便, 工艺简单, 能耗低, 并且制备的量较大, 便于实用。 荧光微纳米纤 维的直径为 10nm ~ 3μm, 呈束状纤维或毡状薄膜。聚合物溶液浓度越高, 粘度越大, 表面 张力越大, 而离开喷嘴后液滴分裂能力随表面张力增大而减弱。 通常在其它条件不变时, 随 着聚合物溶液浓度的增加纤维的直径也增大。 纺丝电压的增加会导致带电纤维在电场中产 生更大的加速度, 并有利于纤维拉长, 增大长径比。 纳米纤维直径会随着接收距离的增大而 减小, 本发明得到的荧光微纳米纤维具有直径均匀、 表面光滑、 长径比大和厘米级的长度等 突出优点。微纳米纤维作为准一维材料, 具有与薄膜或块状材料不同的特殊性能, 如荧光 的发射颜色会随着纤维的直径尺寸而发生改变, 本发明得到的直径为 10nm ~ 3μm 的纤维 与不同比例的发射蓝色荧光的二醛基三苯胺和发射橙色荧光的聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙 基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 通过控制掺杂浓度和各组分之间的能量转移, 不仅可以实现白光发 射, 得到白光荧光微纳米纤维, 而且利用光色合成原理将其进行组合, 从而形成色泽丰富、 绚丽多彩的效果, 得到蓝光、 绿光、 黄光、 橙光荧光微纳米纤维, 而且得到的荧光光谱稳定性 好, 工作寿命长达两年。本发明得到的荧光微纳米纤维相对于薄膜的比表积大, 与被探测 的气体或其他物质有极大的接触面积, 能有效的进行反应, 有较强的灵敏度, 可应用于传感 器, 除此之外可广泛应用于纺织服装、 航空航海、 国防工业、 建筑装璜、 交通运输、 夜间作业、 日常生活、 娱乐休闲以及光纤通讯, 激光波导等生活与高技术领域。 附图说明 图 1 是具体实施方式十一制备的白光荧光微纳米纤维的扫描电镜照片 ; 图 2 是具 体实施方式十一制备的白光荧光微纳米纤维紫外吸收谱图 ; 图 3 是具体实施方式十一制备 的白光荧光微纳米纤维荧光光谱图, 其中实线 - 表示的是纤维的荧光光谱, 虚线 ----- 表 示的是由纤维构成的薄膜的荧光光谱 ; 图 4 是具体实施方式十一制备的白光荧光微纳米纤 维在制备后及放置半年后检测的荧光光谱图, 其中实线 - 表示的是白光荧光微纳米纤维在 制备后的荧光光谱, 虚线 ----- 表示的是白光荧光微纳米纤维放置半年后的荧光光谱 ; 图 5 是具体实施方式二十二制备的蓝光荧光微纳米纤维的扫描电镜照片 ; 图 6 是具体实施方 式二十二制备的蓝光荧光微纳米纤维紫外吸收谱图 ; 图 7 是具体实施方式二十二制备的蓝 光荧光微纳米纤维荧光光谱图, 其中实线 - 表示的是蓝光荧光微纳米纤维制备后的荧光光 谱, 虚线 ----- 表示的是蓝光荧光微纳米纤维放置半年后的荧光光谱 ; 图 8 是具体实施方 式三十三制备的绿光荧光微纳米纤维的扫描电镜照片 ; 图 9 是具体实施方式三十三制备的 绿光荧光微纳米纤维的荧光光谱图, 其中实线 - 表示的是绿光荧光微纳米纤维制备后的荧 光光谱, 虚线 ----- 表示的是绿光荧光微纳米纤维放置半年后的荧光光谱 ; 图 10 是具体实 施方式四十四制备的黄光荧光微纳米纤维的扫描电镜照片 ; 图 11 是具体实施方式四十四 制备的黄光荧光微纳米纤维的的荧光光谱图, 实线 - 表示的是黄光荧光微纳米纤维制备后 的荧光光谱, 虚线 ----- 表示的是黄光荧光微纳米纤维放置半年后的荧光光谱 ; 图 12 是 具体实施方式五十五制备的橙光荧光微纳米纤维的扫描电镜照片 ; 图 13 是具体实施方式 五十五制备的橙光荧光微纳米纤维的荧光光谱图, 其中实线 - 表示的是橙光荧光微纳米纤
维制备后的荧光光谱, 虚线 ----- 表示的是橙光荧光微纳米纤维放置半年后的荧光光谱。 具体实施方式
具体实施方式一 : 本实施方式的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法按以下步骤进 行: 一、 按 1g 聚合物加入 10mL ~ 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚合 物加入到有机溶剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚苯乙烯、 聚甲基丙烯酸甲 酯、 聚碳酸酯和聚丙烯腈中的一种或其中几种的组合, 有机溶剂为三氯甲烷、 N, N- 二甲基 甲酰胺、 N, N- 二甲基乙酰胺、 苯、 甲苯、 氯苯、 二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或其中几种的 组合 ; 二、 按二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.24 ~ 0.26 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入到经步骤一制备的聚合物溶液中, 搅拌 6h ~ 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与 聚合物溶液的质量体积比为 1g ∶ 60mL ~ 65mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电 纺丝机的储存装置中, 以金属网、 导体、 半导体薄膜或导电溶液为收集极, 在电压为 10kV ~ 30kV、 喷头到收集极距离为 5cm ~ 30cm 的条件下进行静电纺丝, 得到白光掺杂型荧光微纳 米纤维。 本实施方式的聚合物为组合物时, 其中的聚合物按任意比组合。
本实施方式的有机溶剂为组合物时, 其中的有机溶剂按任意比组合。
本实施方式制备荧光微纳米纤维的方法在室温条件下利用静电纺丝技术完成, 制 备时间短, 操作方便, 工艺简单, 能耗低, 并且制备的量较大, 便于实用。本实施方式得到的 荧光纳米纤维, 其直径为 10nm ~ 3μm, 呈束状纤维或毡状薄膜。 聚合物溶液浓度越高, 粘度 越大, 表面张力越大, 而离开喷嘴后液滴分裂能力随表面张力增大而减弱。 通常在其它条件 不变时, 随着聚合物溶液浓度的增加纤维的直径也增大。纺丝电压的增加会导致带电纤维 在电场中产生更大的加速度, 并有利于纤维拉长, 增大长径比。 纳米纤维直径会随着接收距 离的增大而减小。 本实施方式在高分子主体材料中掺杂发射蓝色荧光的二醛基三苯胺和发 射橙色荧光的聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 通过控制掺杂浓度和各组 分之间的能量转移, 可以实现白光发射, 得到白光荧光微纳米纤维, 荧光光谱稳定性好, 工 作寿命长达两年。
具体实施方式二 : 本实施方式与具体实施方式一不同的是 : 步骤一中 1g 聚合物加 入 11mL ~ 14mL 有机溶剂。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三 : 本实施方式与具体实施方式一或二不同的是 : 步骤一中 1g 聚合 物加入 13mL 有机溶剂。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四 : 本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是 : 步骤二中二 醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.245 ~ 0.255。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五 : 本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是 : 步骤二中二 醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.25。其 它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六 : 本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是 : 步骤二中二 醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 加入到经步骤一制备的聚合
物溶液中后, 搅拌时间为 7h ~ 11h。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七 : 本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是 : 步骤二中二 醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 加入到经步骤一制备的聚合 物溶液中后, 搅拌时间为 9h。其它与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八 : 本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是 : 步骤二中二 醛基三苯胺与聚合物溶液的质量体积比为 1g ∶ 61mL ~ 64mL。 其它与具体实施方式一至七 之一相同。
具体实施方式九 : 本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是 : 步骤三中静 电纺丝的电压为 12kV ~ 28kV、 喷头到收集极距离为 8cm ~ 28cm。其它与具体实施方式一 至八之一相同。
具体实施方式十 : 本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是 : 步骤三中静 电纺丝的电压为 20kV、 喷头到收集极距离为 18cm。其它与具体实施方式一至九之一相同。
具体实施方式十一 : 本实施方式的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法按以下步骤 进行 : 一、 按 1g 聚合物加入 12.5mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚合物加 入到有机溶剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯, 有机溶剂为 三氯甲烷 ; 二、 按二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量 比为 1 ∶ 0.25 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加 入到经步骤一制备的聚合物溶液中, 搅拌 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物溶 液的质量体积比为 1g ∶ 63mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机的储存装置 中, 以铁网为收集极, 在电压为 15kV、 喷头到收集极距离为 15cm 的条件下进行静电纺丝, 得 到白光掺杂型荧光微纳米纤维。 本实施方式得到的掺杂型荧光微纳米纤维的扫描电镜照片如图 1 所示, 从图 1 可 以看出, 掺杂型荧光微纳米纤维的直径为 400nm ~ 1.2μm, 表面光滑, 直径分布较均匀, 在 宏观上为淡橙色毡状薄膜。
本实施方式得到的掺杂型荧光微纳米纤维的紫外吸收谱图如图 2 所示。从图 2 可 以看出, 在 400nm ~ 700nm 纳米可见光区内, 纤维有较宽的吸收, 覆盖了整个从蓝色到橙红 色区域, 而在蓝色区吸收更强。
本实施方式得到的白光荧光微纳米纤维的荧光光谱图如 3 所示, 实线 - 表示的是 纤维的测试结果, 虚线 ----- 表示的是由纤维构成的薄膜的测试结果, 从图 3 中可以看出, 纤维在 435n、 550nm 与 585nm 处有两个强吸收峰和一个肩峰, 分别代表着蓝色、 黄绿色和 橙色发射, 并且前两个峰的强度非常一致。而同样配比情况下, 薄膜的发射峰却主要呈现 450nm 和 575nm 两个, 且蓝色峰强度超出了仪器检测范围。 本实施方式得到的白光荧光微纳 米纤维在制备后及放置半年后检测荧光强度的结果如图 4 所示, 实线 - 表示的是白光荧光 微纳米纤维在制备后的荧光强度, 虚线 ----- 表示的是白光荧光微纳米纤维放置半年后的 荧光强度, 从图 4 可以看出, 本方式制备的白光荧光微纳米纤维放置半年后, 其荧光强度没 有降低, 具有较强的荧光稳定性, 本方式制备的白光荧光微纳米纤维的工作寿命长达两年。
本实施方式制备荧光纳米纤维的方法在室温条件下利用静电纺丝技术完成, 制备 时间短, 操作方便, 工艺简单, 能耗低, 并且制备的量较大, 便于实用。
具体实施方式十二 : 本实施方式的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法按以下步骤
进行 : 一、 按 1g 聚合物加入 10mL ~ 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚 合物加入到有机溶剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚苯乙烯、 聚甲基丙烯酸 甲酯、 聚碳酸酯和聚丙烯腈中的一种或其中几种的组合, 有机溶剂为三氯甲烷、 N, N- 二甲基 甲酰胺、 N, N- 二甲基乙酰胺、 苯、 甲苯、 氯苯、 二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或其中几种的 组合 ; 二、 按二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0 ~ 0.1 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入 到经步骤一制备的聚合物溶液中, 搅拌 6h ~ 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物 溶液的质量体积比为 1g ∶ 60mL ~ 65mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机 的储存装置中, 以金属网、 导体、 半导体薄膜或导电溶液为收集极, 在电压为 10kV ~ 30kV、 喷头到收集极距离为 5cm ~ 30cm 的条件下进行静电纺丝, 得到蓝光掺杂型荧光微纳米纤 维。
本实施方式的聚合物为组合物时, 其中的聚合物按任意比组合。
本实施方式的有机溶剂为组合物时, 其中的有机溶剂按任意比组合。
本实施方式制备荧光纳米纤维的方法在室温条件下利用静电纺丝技术完成, 制备 时间短, 操作方便, 工艺简单, 能耗低, 并且制备的量较大, 便于实用。本实施方式得到的荧 光纳米纤维, 其直径为 10nm ~ 3μm, 呈束状纤维或毡状薄膜。 聚合物溶液浓度越高, 粘度越 大, 表面张力越大, 而离开喷嘴后液滴分裂能力随表面张力增大而减弱。 通常在其它条件不 变时, 随着聚合物溶液浓度的增加纤维的直径也增大。纺丝电压的增加会导致带电纤维在 电场中产生更大的加速度, 并有利于纤维拉长, 增大长径比。 纳米纤维直径会随着接收距离 的增大而减小。 本实施方式在高分子主体材料中掺杂发射蓝色荧光的二醛基三苯胺和发射 橙色荧光的聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 通过控制掺杂浓度和各组分 之间的能量转移, 可以实现蓝光发射, 得到蓝光荧光微纳米纤维, 通过控制掺杂浓度和各组 分之间的能量转移, 可以实现蓝光发射, 得到蓝光荧光微纳米纤维, 荧光光谱稳定性好, 工 作寿命长达两年。
具体实施方式十三 : 本实施方式与具体实施方式十二不同的是 : 步骤一中 1g 聚合 物加入 11mL ~ 14mL 有机溶剂。其它与具体实施方式十二相同。
具体实施方式十四 : 本实施方式与具体实施方式十二或十三不同的是 : 步骤一中 1g 聚合物加入 13mL 有机溶剂。其它与具体实施方式十二或十三相同。
具体实施方式十五 : 本实施方式与具体实施方式十二至十四之一不同的是 : 步 骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2 ′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.01 ~ 0.08。其它与具体实施方式十二至十四之一相同。
具体实施方式十六 : 本实施方式与具体实施方式十二至十五之一不同的是 : 步骤 二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.05。 其它与具体实施方式十二至十五之一相同。
具体实施方式十七 : 本实施方式与具体实施方式十二至十六之一不同的是 : 步骤 二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 加入到经步骤一制备 的聚合物溶液中后, 搅拌时间为 7h ~ 11h。其它与具体实施方式十二至十六之一相同。
具体实施方式十八 : 本实施方式与具体实施方式十二至十七之一不同的是 : 步骤 二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 加入到经步骤一制备的聚合物溶液中后, 搅拌时间为 9h。其它与具体实施方式十二至十七之一相同。
具体实施方式十九 : 本实施方式与具体实施方式十二至十八之一不同的是 : 步骤 二中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质量体积比为 1g ∶ 61mL ~ 64mL。 其它与具体实施方式 十二至十八之一相同。
具体实施方式二十 : 本实施方式与具体实施方式十二至十九之一不同的是 : 步骤 三中静电纺丝的电压为 12kV ~ 28kV、 喷头到收集极距离为 8cm ~ 28cm。其它与具体实施 方式十二至十九之一相同。
具体实施方式二十一 : 本实施方式与具体实施方式十二至二十之一不同的是 : 步 骤三中静电纺丝的电压为 20kV、 喷头到收集极距离为 18cm。其它与具体实施方式十二至 二十之一相同。
具体实施方式二十二 : 本实施方式的荧光微纳米纤维的制备方法按以下步骤进 行: 一、 按 1g 聚合物加入 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚合物加入 到有机溶剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚碳酸酯, 有机溶剂为 N, N- 二甲 基甲酰胺 ; 二、 按二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量 比为 1 ∶ 0.05 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加 入到经步骤一制备的聚合物溶液中, 搅拌 10h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物溶 液的质量体积比为 1g ∶ 60mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机的储存装置 中, 以铝箔为收集极, 在电压为 25kV、 喷头到收集极距离为 15cm 的条件下进行静电纺丝, 得 到蓝光微荧光微纳米纤维。 本实施方式得到的蓝光荧光微纳米纤维的扫描电镜照片如图 5 所示, 从图 5 可以 看出, 蓝光荧光微纳米纤维的直径为 1.4μm ~ 3μm, 表面光滑, 直径较均匀, 在宏观上为近 白色毡状薄膜。
本实施方式得到的蓝光荧光微纳米纤维的紫外吸收谱图如图 6 所示。从图 6 可以 看出, 纤维在 375nm、 450 ~ 700nm 处有强吸收, 对应着绿色与红色的吸收带。
本实施方式得到的蓝光荧光微纳米纤维的荧光光谱图如 7 所示, 其中实线 - 表示 的是蓝光荧光微纳米纤维制备后的荧光光谱, 虚线 ----- 表示的是蓝光荧光微纳米纤维放 置半年后的荧光光谱, 从图 7 中可以看出, 在 450nm 处有蓝光强发射峰, 主要呈现为二醛基 三苯胺的发射峰。 经过静电纺丝过程, 纤维实现了蓝光发射 ; 蓝光荧光微纳米纤维放置半年 后, 其荧光强度没有降低, 具有较强的荧光稳定性, 本方式制备的蓝光荧光微纳米纤维的工 作寿命长达两年。
本实施方式制备荧光纳米纤维的方法在室温条件下利用静电纺丝技术完成, 制备 时间短, 操作方便, 工艺简单, 能耗低, 并且制备的量较大, 便于实用。
具体实施方式二十三 : 本实施方式的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法按以下步 骤进行 : 一、 按 1g 聚合物加入 10mL ~ 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将 聚合物加入到有机溶剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚苯乙烯、 聚甲基丙烯 酸甲酯和聚丙烯腈中的一种或其中几种的组合, 有机溶剂为三氯甲烷、 N, N- 二甲基甲酰胺、 N, N- 二甲基乙酰胺、 苯、 甲苯、 氯苯、 二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或其中几种的组合 ; 二、 按二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.15 ~ 0.2 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入到经步骤
一制备的聚合物溶液中, 搅拌 6h ~ 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质 量体积比为 1g ∶ 60mL ~ 65mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机的储存装 置中, 以金属网、 导体、 半导体薄膜或导电溶液为收集极, 在电压为 10kV ~ 30kV、 喷头到收 集极距离为 5cm ~ 30cm 的条件下进行静电纺丝, 得到绿光掺杂型荧光微纳米纤维。
本实施方式的聚合物为组合物时, 其中的聚合物按任意比组合。
本实施方式的有机溶剂为组合物时, 其中的有机溶剂按任意比组合。
本实施方式制备荧光微纳米纤维的方法在室温条件下利用静电纺丝技术完成, 制 备时间短, 操作方便, 工艺简单, 能耗低, 并且制备的量较大, 便于实用。本实施方式得到的 荧光纳米纤维, 其直径为 10nm ~ 3μm, 呈束状纤维或毡状薄膜。 聚合物溶液浓度越高, 粘度 越大, 表面张力越大, 而离开喷嘴后液滴分裂能力随表面张力增大而减弱。 通常在其它条件 不变时, 随着聚合物溶液浓度的增加纤维的直径也增大。纺丝电压的增加会导致带电纤维 在电场中产生更大的加速度, 并有利于纤维拉长, 增大长径比。 纳米纤维直径会随着接收距 离的增大而减小。 本实施方式在高分子主体材料中掺杂发射蓝色荧光的二醛基三苯胺和发 射橙色荧光的聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 通过控制掺杂浓度和各组 分之间的能量转移, 可以实现绿光发射, 得到绿光荧光微纳米纤维, 荧光光谱稳定性好, 工 作寿命长达两年。 具体实施方式二十四 : 本实施方式与具体实施方式二十三不同的是 : 步骤一中 1g 聚合物加入 11mL ~ 14mL 有机溶剂。其它与具体实施方式二十三相同。
具体实施方式二十五 : 本实施方式与具体实施方式二十三或二十四不同的是 : 步 骤一中 1g 聚合物加入 13mL 有机溶剂。其它与具体实施方式二十三或二十四相同。
具体实施方式二十六 : 本实施方式与具体实施方式二十三至二十五之一不同的 是: 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.16 ~ 0.19。其它与具体实施方式二十三至二十五之一相同。
具体实施方式二十七 : 本实施方式与具体实施方式二十三至二十六之一不同的 是: 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.18。其它与具体实施方式二十三至二十六之一相同。
具体实施方式二十八 : 本实施方式与具体实施方式二十三至二十七之一不同的 是: 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 加入到经步 骤一制备的聚合物溶液中后, 搅拌时间为 7h ~ 11h。其它与具体实施方式二十三至二十七 之一相同。
具体实施方式二十九 : 本实施方式与具体实施方式二十三至二十八之一不同的 是: 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 加入到经步 骤一制备的聚合物溶液中后, 搅拌时间为 9h。其它与具体实施方式二十三至二十八之一相 同。
具体实施方式三十 : 本实施方式与具体实施方式二十三至二十九之一不同的是 : 步骤二中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质量体积比为 1g ∶ 61mL ~ 64mL。 其它与具体实施 方式二十三至二十九之一相同。
具体实施方式三十一 : 本实施方式与具体实施方式二十三至三十之一不同的是 : 步骤三中静电纺丝的电压为 12kV ~ 28kV、 喷头到收集极距离为 8cm ~ 28cm。其它与具体
实施方式二十三至三十之一相同。
具体实施方式三十二 : 本实施方式与具体实施方式二十三至三十一之一不同的 是: 步骤三中静电纺丝的电压为 20kV、 喷头到收集极距离为 18cm。其它与具体实施方式 二十三至三十一之一相同。
具体实施方式三十三 : 本实施方式的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法按以下 步骤进行 : 一、 按 1g 聚合物加入 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚合 物加入到有机溶剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚苯乙烯, 有机溶剂为三氯 甲烷 ; 二、 按二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.2 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入到经 步骤一制备的聚合物溶液中, 搅拌 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质 量体积比为 1g ∶ 60mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机的储存装置中, 以 铁网为收集极, 在电压为 20kV、 喷头到收集极距离为 10cm 的条件下进行静电纺丝, 得到绿 光掺杂型荧光微纳米纤维。
本实施方式得到的绿光荧光微纳米纤维的扫描电镜照片如图 8 所示, 从图 8 可以 看出, 绿光荧光微纳米纤维的直径为 800nm ~ 2μm, 表面光滑, 直径较为均匀, 在宏观上为 毡状薄膜。 本实施方式得到的绿光荧光纳米纤维的荧光光谱图如 9 所示, 实线 - 表示的是绿 光荧光微纳米纤维制备后的荧光光谱, 虚线 ----- 表示的是绿光荧光微纳米纤维放置半年 后的荧光光谱, 从图 9 中可以看出, 在 450nm, 500 ~ 600nm 处有三个主要发射峰, 其混合后 呈现为绿色光。经过静电纺丝过程, 二醛基三苯胺, 聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对 苯乙炔 ] 之间发生了能量转移, 纤维实现了绿光发射。本实施方式得到的绿光荧光微纳米 纤维的放置半年后, 其荧光强度没有降低, 具有较强的荧光稳定性, 本方式制备的绿光荧光 微纳米纤维的工作寿命为两年。
本实施方式制备荧光纳米纤维的方法在室温条件下利用静电纺丝技术完成, 制备 时间短, 操作方便, 工艺简单, 能耗低, 并且制备的量较大, 便于实用。
具体实施方式三十四 : 本实施方式的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法按以下步 骤进行 : 一、 按 1g 聚合物加入 10mL ~ 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将 聚合物加入到有机溶剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚苯乙烯、 聚甲基丙烯 酸甲酯、 聚碳酸酯和聚丙烯腈中的一种或其中几种的组合, 有机溶剂为三氯甲烷、 N, N- 二甲 基甲酰胺、 N, N- 二甲基乙酰胺、 苯、 甲苯、 氯苯、 二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或其中几种 的组合 ; 二、 按二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比 为 1 ∶ 0.27 ~ 0.3 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入到经步骤一制备的聚合物溶液中, 搅拌 6h ~ 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与 聚合物溶液的质量体积比为 1g ∶ 60mL ~ 65mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电 纺丝机的储存装置中, 以金属网、 导体、 半导体薄膜或导电溶液为收集极, 在电压为 10kV ~ 30kV、 喷头到收集极距离为 5cm ~ 30cm 的条件下进行静电纺丝, 得到黄光掺杂型荧光微纳 米纤维。
本实施方式的聚合物为组合物时, 其中的聚合物按任意比组合。
本实施方式的有机溶剂为组合物时, 其中的有机溶剂按任意比组合。
本实施方式制备荧光微纳米纤维的方法在室温条件下利用静电纺丝技术完成, 制 备时间短, 操作方便, 工艺简单, 能耗低, 并且制备的量较大, 便于实用。本实施方式得到的 荧光纳米纤维, 其直径为 10nm ~ 3μm, 呈束状纤维或毡状薄膜。 聚合物溶液浓度越高, 粘度 越大, 表面张力越大, 而离开喷嘴后液滴分裂能力随表面张力增大而减弱。 通常在其它条件 不变时, 随着聚合物溶液浓度的增加纤维的直径也增大。纺丝电压的增加会导致带电纤维 在电场中产生更大的加速度, 并有利于纤维拉长, 增大长径比。 纳米纤维直径会随着接收距 离的增大而减小。 本实施方式在高分子主体材料中掺杂发射蓝色荧光的二醛基三苯胺和发 射橙色荧光的聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 通过控制掺杂浓度和各组 分之间的能量转移, 可以实现黄光发射, 得到黄光荧光微纳米纤维, 荧光光谱稳定性好, 工 作寿命长达两年。
具体实施方式三十五 : 本实施方式与具体实施方式三十四不同的是 : 步骤一中 1g 聚合物加入 11mL ~ 14mL 有机溶剂。其它与具体实施方式三十四相同。
具体实施方式三十六 : 本实施方式与具体实施方式三十四或三十五不同的是 : 步 骤一中 1g 聚合物加入 13mL 有机溶剂。其它与具体实施方式三十四或三十五相同。
具体实施方式三十七 : 本实施方式与具体实施方式三十四至三十六之一不同的 是: 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.275 ~ 0.295。其它与具体实施方式三十四至三十六之一相同。
具体实施方式三十八 : 本实施方式与具体实施方式三十四至三十七之一不同的 是: 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.28。其它与具体实施方式三十四至三十七之一相同。
具体实施方式三十九 : 本实施方式与具体实施方式三十四至三十八之一不同的 是: 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 加入到经步 骤一制备的聚合物溶液中后, 搅拌时间为 7h ~ 11h。其它与具体实施方式三十四至三十八 之一相同。
具体实施方式四十 : 本实施方式与具体实施方式三十四至三十九之一不同的是 : 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 加入到经步骤一 制备的聚合物溶液中后, 搅拌时间为 9h。其它与具体实施方式三十四至三十九之一相同。
具体实施方式四十一 : 本实施方式与具体实施方式三十四至四十之一不同的是 : 步骤二中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质量体积比为 1g ∶ 61mL ~ 64mL。 其它与具体实施 方式三十四至四十之一相同。
具体实施方式四十二 : 本实施方式与具体实施方式三十四至四十一之一不同的 是: 步骤三中静电纺丝的电压为 12kV ~ 28kV、 喷头到收集极距离为 8cm ~ 28cm。其它与具 体实施方式三十四至四十二之一相同。
具体实施方式四十三 : 本实施方式与具体实施方式三十四至九之一不同的是 : 步 骤三中静电纺丝的电压为 20kV、 喷头到收集极距离为 18cm。其它与具体实施方式三十四至 九之一相同。
具体实施方式四十四 : 本实施方式的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法按以下 步骤进行 : 一、 按 1g 聚合物加入 10mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚合 物加入到有机溶剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚丙烯腈, 有机溶剂为三氯甲烷 ; 二、 按二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 1 ∶ 0.28 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入到 经步骤一制备的聚合物溶液中, 搅拌 8h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质 量体积比为 1g ∶ 60mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机的储存装置中, 以 铝网为收集极, 在电压为 15kV、 喷头到收集极距离为 10cm 的条件下进行静电纺丝, 得到黄 光掺杂型荧光微纳米纤维。
本实施方式得到的黄光荧光微纳米纤维的扫描电镜照片如图 10 所示, 从图 10 可 以看出, 黄光荧光微纳米纤维的直径为 700nm ~ 2.5μm, 表面光滑, 直径较为均匀, 在宏观 上为毡状薄膜。
本实施方式得到的黄光荧光微纳米纤维的荧光光谱图如 11 所示, 实线 - 表示的是 黄光荧光微纳米纤维制备后的测试结果, 虚线 ----- 表示的是黄光荧光微纳米纤维放置半 年后的测试结果, 从图 11 中可以看出, 在 400nm ~ 500nm, 500nm ~ 600nm 间有两个主要发 射带, 主要呈现为二醛基三苯胺与聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的发射 峰。经过静电纺丝过程, 二醛基三苯胺, 聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 之 间发生了能量转移, 纤维实现了黄光发射。本实施方式得到的黄光荧光微纳米纤维的放置 半年后, 其荧光强度没有降低, 具有较强的荧光稳定性, 本方式制备的黄光荧光微纳米纤维 的工作寿命为两年。
本实施方式制备荧光纳米纤维的方法在室温条件下利用静电纺丝技术完成, 制备 时间短, 操作方便, 工艺简单, 能耗低, 并且制备的量较大, 便于实用。
具体实施方式四十五 : 本实施方式的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法按以下步 骤进行 : 一、 按 1g 聚合物加入 10mL ~ 15mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将 聚合物加入到有机溶剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚苯乙烯、 聚甲基丙烯 酸甲酯、 聚碳酸酯和聚丙烯腈中的一种或其中几种的组合, 有机溶剂为三氯甲烷、 N, N- 二甲 基甲酰胺、 N, N- 二甲基乙酰胺、 苯、 甲苯、 氯苯、 二氯乙烷和四氢呋喃中的一种或其中几种的 组合 ; 二、 按二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 0 ~ 0.1 ∶ 1 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并加入 到经步骤一制备的聚合物溶液中, 搅拌 6h ~ 12h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物 溶液的质量体积比为 1g ∶ 60mL ~ 65mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机 的储存装置中, 以金属网、 导体、 半导体薄膜或导电溶液为收集极, 在电压为 10kV ~ 30kV、 喷头到收集极距离为 5cm ~ 30cm 的条件下进行静电纺丝, 得到橙光掺杂型荧光微纳米纤 维。
本实施方式的聚合物为组合物时, 其中的聚合物按任意比组合。
本实施方式的有机溶剂为组合物时, 其中的有机溶剂按任意比组合。
本实施方式制备荧光微纳米纤维的方法在室温条件下利用静电纺丝技术完成, 制 备时间短, 操作方便, 工艺简单, 能耗低, 并且制备的量较大, 便于实用。本实施方式得到的 荧光微纳米纤维, 其直径为 10nm ~ 3μm, 呈束状纤维或毡状薄膜。 聚合物溶液浓度越高, 粘 度越大, 表面张力越大, 而离开喷嘴后液滴分裂能力随表面张力增大而减弱。 通常在其它条 件不变时, 随着聚合物溶液浓度的增加纤维的直径也增大。纺丝电压的增加会导致带电纤 维在电场中产生更大的加速度, 并有利于纤维拉长, 增大长径比, 纤维直径会随着接收距离的增大而减小。 本实施方式在高分子主体材料中掺杂发射蓝色荧光的二醛基三苯胺和发射 橙色荧光的聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 通过控制掺杂浓度和各组分 之间的能量转移, 可以实现橙光发射, 得到橙光荧光微纳米纤维, 荧光光谱稳定性好, 工作 寿命长达两年。
具体实施方式四十六 : 本实施方式与具体实施方式四十五不同的是 : 步骤一中 1g 聚合物加入 11mL ~ 14mL 有机溶剂。其它与具体实施方式四十五相同。
具体实施方式四十七 : 本实施方式与具体实施方式四十五或四十六不同的是 : 步 骤一中 1g 聚合物加入 13mL 有机溶剂。其它与具体实施方式四十五或四十六相同。
具体实施方式四十八 : 本实施方式与具体实施方式四十五至四十七之一不同的 是: 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 0.01 ~ 0.09 ∶ 1。其它与具体实施方式四十五至四十七之一相同。
具体实施方式四十九 : 本实施方式与具体实施方式四十五至四十八之一不同的 是: 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质量比为 0.05 ∶ 1。其它与具体实施方式四十五至四十八之一相同。
具体实施方式五十 : 本实施方式与具体实施方式四十五至四十九之一不同的是 : 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 加入到经步骤一 制备的聚合物溶液中后, 搅拌时间为 7h ~ 11h。其它与具体实施方式四十五至四十九之一 相同。 具体实施方式五十一 : 本实施方式与具体实施方式四十五至五十之一不同的是 : 步骤二中二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 加入到经步骤一 制备的聚合物溶液中后, 搅拌时间为 9h。其它与具体实施方式四十五至五十之一相同。
具体实施方式五十二 : 本实施方式与具体实施方式四十五至五十一之一不同的 是: 步骤二中二醛基三苯胺与聚合物溶液的质量体积比为 1g ∶ 61mL ~ 64mL。其它与具体 实施方式四十五至五十一之一相同。
具体实施方式五十三 : 本实施方式与具体实施方式四十五至五十二之一不同的 是: 步骤三中静电纺丝的电压为 12kV ~ 28kV、 喷头到收集极距离为 8cm ~ 28cm。其它与具 体实施方式四十五至五十二之一相同。
具体实施方式五十四 : 本实施方式与具体实施方式四十五至五十三之一不同的 是: 步骤三中静电纺丝的电压为 20kV、 喷头到收集极距离为 18cm。其它与具体实施方式 四十五至五十三之一相同。
具体实施方式五十五 : 本实施方式的掺杂型荧光微纳米纤维的制备方法按以下步 骤进行 : 一、 按 1g 聚合物加入 10mL 有机溶剂的比例, 称取聚合物和有机溶剂, 并将聚合物 加入到有机溶剂中, 溶解后得到聚合物溶液, 其中的聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯, 有机溶剂 为三氯甲烷 ; 二、 按二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的质 量比为 0.06 ∶ 1 称取二醛基三苯胺和聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ], 并 加入到经步骤一制备的聚合物溶液中, 搅拌 8h, 得到纺丝液, 其中二醛基三苯胺与聚合物溶 液的质量体积比为 1g ∶ 62mL ; 三、 将经步骤二得到的纺丝液加入到静电纺丝机的储存装置 中, 以铁网为收集极, 在电压为 25kV、 喷头到收集极距离为 18cm 的条件下进行静电纺丝, 得 到橙光掺杂型荧光微纳米纤维。
本实施方式得到的橙光荧光微纳米纤维的扫描电镜照片如图 12 所示, 从图 12 可 以看出, 橙光荧光纳米纤维的直径为 600nm ~ 3μm, 表面光滑, 直径较为均匀, 且有部分丝 束聚集一起成为带结构, 在宏观上为毡状薄膜。
本实施方式得到的橙光荧光纳米纤维的荧光光谱图如 13 所示, 实线 - 表示的是橙 光荧光微纳米纤维制备后的测试结果, 虚线 ----- 表示的是橙光荧光微纳米纤维放置半年 后的测试结果, 从图 13 中可以看出, 橙光荧光纳米纤维在 500 ~ 600nm 处有橙光强发射峰, 主要呈现为聚 [2- 甲氧基 -5(2′ - 乙基己氧基 ) 对苯乙炔 ] 的发射峰。经过静电纺丝过 程, , 纤维实现了橙光发射。本实施方式得到的橙光荧光微纳米纤维的放置半年后, 其荧光 强度没有降低, 具有较强的荧光稳定性, 本方式制备的橙光荧光微纳米纤维的工作寿命为 两年。
本实施方式制备荧光纳米纤维的方法在室温条件下利用静电纺丝技术完成, 制备 时间短, 操作方便, 工艺简单, 能耗低, 并且制备的量较大, 便于实用。