基于聚氨酯丙烯酸酯大單體的透明稀土高分子材料的構(gòu)筑及其性能研究.pdf

1、本文以聚氨酯丙烯酸酯大分子單體（MUA）及其聚合物（PUA）的合成研究為基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)合成具有新穎結(jié)構(gòu)的稀土配合物的同時(shí)，創(chuàng)造性的將稀土配合物引入到聚氨酯丙烯酸酯大單體的聚合體系中，構(gòu)筑了一系列具有良好光致發(fā)光性能的透明稀土高分子材料，并對材料的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行了詳細(xì)的研究探討。 1. 利用水熱法和常規(guī)溶液反應(yīng)法，設(shè)計(jì)合成了以下不同配體系列的九種稀土配合物：[Tb(C15H9O2)3(C10H8N2)]2（C15H9O2 ：9- 蒽

2、甲酸；C10H8N2 ：2,2- 聯(lián)吡啶）（1）、{[Sm(C16H8O4)2(H2O)2](C7H10N)(H2O)1.75}∞（C16H8O4：9,10-蒽二甲酸；C7H10N：質(zhì)子化的2,6 - 二甲基吡啶）（2）、Eu(C3H3O2)3（C3H3O2 ：丙烯酸根）（3）、[Eu(C4H3O4)2(H2O)7](C4H4O4)(H2O)（C4H3O4：單質(zhì)子化的馬來酸，C4H4O4：馬來酸）（4）、[Eu2(C7H4O3)2(C7

3、H5O3)2(phen)3](H2O)0.5（C7H4O3：羥基參與配位的鄰羥基苯甲酸；C7H5O3：羥基未參與配位的鄰羥基苯甲酸；phen：鄰菲咯啉）（5）、[La(C7H5O3)3(phen)(H2O)]2(phen)2（C7H5O3：間羥基苯甲酸；phen：鄰菲咯啉）（6）、{[Eu(C7H5O3)(C7H4O3)(phen)2](H2O)}∞（C7H5O3：羥基未參與配位的間羥基苯甲酸；C7H4O3：羥基參與配位的間羥基苯甲酸；

4、phen：鄰菲咯啉）（7）、[Eu(C7H6NO2)3(phen)]2（C7H6NO2：間氨基苯甲酸；phen：鄰菲咯啉）（8）、[La2(C7H6NO2)4(NO3)(H2O)2]（C7H6NO2：對氨基苯甲酸）（9）。通過X 射線單晶衍射儀對配合物1、2、4、5、6、7、8 共七種稀土配合物的單晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析。同時(shí)，對上述九種稀土配合物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究表征。 2. 以合成的聚氨酯丙烯酸酯大分子單體（MUA）為基礎(chǔ)，在

5、大單體MUA 均聚制備聚合物PUA的過程中，將所合成的稀土配合物引入到MUA的聚合體系中，建立了稀土配合物/大單體原位聚合制備摻雜型稀土聚合物材料的新方法。本文第二章利用該方法分別制備了含稀土配合物1、配合物2的摻雜型稀土聚合物材料RE/PUA，并對材料的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行了詳細(xì)探討。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該類摻雜型稀土聚合物材料具有良好的熒光性能，但隨著配合物的加入，嚴(yán)重影響了PUA基體材料的透明性，這也是摻雜法制備稀土聚合物材料本身無法回避的缺陷。

6、 3. 以聚氨酯丙烯酸酯大分子單體（MUA）為基礎(chǔ)，將所合成的含活性-C=C 官能團(tuán)的稀土配合物引入到MUA的聚合體系中，通過大單體MUA 與配合物中的-C=C 雙鍵共聚，建立了稀土配合物—大單體原位共聚合制備鍵合型稀土聚合物材料的新方法。本文第三章利用該方法分別制備了配合物3、配合物4 與大單體MUA 共聚的鍵合型稀土聚合物RE-PUA，并對共聚物材料的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行了探討。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該類鍵合型稀土聚合物材料在具有稀土離子的熒

7、光特性的基礎(chǔ)上，還具有PUA基體材料良好的透明性（透光率在90％左右）、熱穩(wěn)定性（熱分解溫度在300℃左右）和力學(xué)性能，且材料的熒光強(qiáng)度隨稀土配合物含量的增加而提高，在論文實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)沒有出現(xiàn)熒光猝滅現(xiàn)象，是一類綜合性能優(yōu)良的功能性透明稀土聚合物，有望應(yīng)用于特殊光學(xué)領(lǐng)域。 4. 以聚氨酯丙烯酸酯大分子單體（MUA）合成技術(shù)為基礎(chǔ)，將所合成的含活性-OH、-NH2等基團(tuán)的稀土配合物引入到MUA的合成體系中，合成了含稀土配合物的大分子

8、單體RE-MUA，通過MUA、RE-MUA 兩類大單體共聚，建立了大單體型稀土配合物—大單體共聚合制備鍵合型稀土聚合物材料的又一新方法。本文第四、第五章利用該方法分別制備了含配合物5（6、7）、配合物8（9）的鍵合型稀土聚合物P(RE-UA)，并分別對共聚物材料的結(jié)構(gòu)、性能進(jìn)行了探討。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該類鍵合型稀土聚合物材料同樣具有優(yōu)良的熒光性能、透明性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能，具有廣闊的應(yīng)用前景；尤其是含配合物8（9）的鍵合型稀土聚合物還具有良