專利名稱：稀土有機配合物的轉(zhuǎn)光劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種稀土有機配合物轉(zhuǎn)光劑以及這種材料的制備方法。此類轉(zhuǎn)光劑在紫外光的照射下可發(fā)出色彩鮮艷的光，可呈現(xiàn)藍、藍綠、黃綠、紫、橙紅色等不同的顏色。其制備方法是將稀土和一系列有機配體、有機硅表面活性劑反應(yīng)，通過改變各物種的配比、濃度、合成溫度來制備發(fā)多種顏色的轉(zhuǎn)光材料。
完成上述任務(wù)所適用的稀土有機配合物的轉(zhuǎn)光劑由稀土-有機配體構(gòu)成，其特征是所述的有機配體中包括有大分子有機配體兼固體溶劑或有機硅表面活性劑。所謂“有機配體中包括有大分子有機配體兼固體溶劑或有機硅表面活性劑”是指稀土可以與大分子有機配體兼固體溶劑配合；也可以與有機硅表面活性劑配合；還可以是以上兩種配體共同參與配合；其中還可以包括有小分子有機配體參與配合。以上方案中的有機硅表面活性劑可以采用如下結(jié)構(gòu)(RO)3SiR1N+R2R3R4X-。
這類轉(zhuǎn)光劑是一類新型的多功能配合物，其制備方法是使稀土離子和長鏈有機硅表面活性劑反應(yīng)；或使稀土離子和固體溶劑兼有機配體反應(yīng)；或使稀土離子先和有機配體α-噻吩乙酰三氟丙酮(TTA)、三苯基氧膦(TPPO)或TTA-TPPO反應(yīng)形成配合物，然后和長鏈有機硅表面活性劑進一步反應(yīng)，形成一類結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的新型的配合物。
本發(fā)明可以通過以下要求達到在有機硅表面活性劑中，R是CH3或C2H5；R1為-CH2-或-C3H6-；R2為CH3或C2H5；R3為CH3或C2H5；R4可以是長鏈烷基，如十二烷基、十六烷基、十八烷基，X為Cl、Br。
本發(fā)明還可以通過以下要求達到本發(fā)明所適用的有機配體是α-噻吩乙酰三氟丙酮(TTA)、三苯基氧膦(TPPO)或其二元配合物或大分子有機配體聚硅氧烷。
本發(fā)明所適用的溶劑是液體溶劑和固體溶劑。液體溶劑是甲苯、乙醇、環(huán)己烷或者它們的混合物；固體溶劑是聚硅氧烷。
本發(fā)明所適用的稀土離子是Tb3+，由三價鋱的硝酸鹽或鹽酸鹽提供。
在制備過程中，將稀土離子、有機配體、有機硅表面活性劑、溶劑按摩爾比0.1～1∶0～10∶0～6∶1～10在20～200℃反應(yīng)1～6小時，所得的產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、粉碎后即為一類新型的、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的稀土轉(zhuǎn)光劑。
本發(fā)明提供的發(fā)多種顏色的稀土轉(zhuǎn)光劑及其制備，經(jīng)專利文獻檢索，本發(fā)明在國內(nèi)外出版物上沒有相同內(nèi)容的報道。
本發(fā)明采用的稀土轉(zhuǎn)光劑是稀土-有機配體-有機硅表面活性劑所形成的穩(wěn)定配合物，在紫外光照射下可發(fā)出色彩鮮艷的光，可呈現(xiàn)藍、藍綠、黃綠、紫、橙紅色等不同的顏色；其合成方法簡單，制備周期短，易于工業(yè)化。
本發(fā)明提供的發(fā)多種顏色的稀土轉(zhuǎn)光劑可作為一種添加劑加入各種聚合物介質(zhì)中，制成紫光變色的塑料、橡膠、纖維、涂料、油墨等。用該材料制作的紫光變色產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、建筑裝飾等多種場合及其他應(yīng)用領(lǐng)域。
具體實施例方式
實施例1將稀土氯化物TbCl32摩爾、有機配體兼固體溶劑(聚二甲基硅氧烷)1摩爾、溶劑(乙醇∶環(huán)己烷為1∶2)1摩爾，在20～60℃反應(yīng)1～3小時，所得的產(chǎn)物固化后即為一類新型的發(fā)綠紅混光的稀土轉(zhuǎn)光材料。
實施例2將稀土氯化物TbCl31摩爾、有機配體兼固體溶劑(聚二甲基硅氧烷)1摩爾、溶劑(乙醇∶甲苯為1∶3)1摩爾，在20～60℃反應(yīng)1～3小時，所得的產(chǎn)物固化后即為一類新型的發(fā)綠、藍綠混光的稀土轉(zhuǎn)光材料。
實施例3將稀土硝酸鹽Tb(NO3)31摩爾、有機配體兼固體溶劑(聚二甲基硅氧烷)2摩爾、溶劑(乙醇)2摩爾，在20～60℃反應(yīng)1～3小時，所得的產(chǎn)物固化后即為一類新型的發(fā)紫、綠、藍綠混光的稀土轉(zhuǎn)光材料。
實施例4將稀土氯化物TbCl31摩爾、有機硅表面活性劑3-三甲氧基硅丙基二甲基十六烷基氯化銨1摩爾、聚二甲基硅氧烷1摩爾、(乙醇∶甲苯為1∶3)2摩爾，在20～60℃反應(yīng)1～3小時，所得的產(chǎn)物固化后即為一類新型的發(fā)藍綠混光的稀土轉(zhuǎn)光材料，其熒光強度比未加有機硅表面活性劑的稀土轉(zhuǎn)光材料增強44％。
實施例5將稀土氯化物TbCl31摩爾、有機配體TTA 1摩爾、聚二甲基硅氧烷1摩爾、乙醇2摩爾，在20～60℃反應(yīng)1～3小時，所得的產(chǎn)物固化后即為一類新型的發(fā)藍綠混光的稀土轉(zhuǎn)光材料。
實施例6將稀土氯化物TbCl31摩爾、有機配體TPPO 1摩爾、聚二甲基硅氧烷1摩爾、乙醇2摩爾，在20～60℃反應(yīng)1～3小時，所得的產(chǎn)物固化后即為一類新型的發(fā)藍綠、橙紅混光的稀土轉(zhuǎn)光材料。
實施例7將稀土氯化物TbCl31摩爾、有機配體TTA 1摩爾、有機硅表面活性劑3-三乙氧基硅丙基二甲基十六烷基氯化銨1摩爾、聚二甲基硅氧烷1摩爾、乙醇2摩爾，在20～200℃反應(yīng)1～6小時，所得的產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、粉碎后即為一類新型的發(fā)藍綠、橙紅混光的稀土轉(zhuǎn)光材料。
實施例8將稀土氯化物TbCl31摩爾、有機配體TPPO 1摩爾、有機硅表面活性劑3-三甲氧基硅丙基甲基乙基十八烷基溴化銨1摩爾、聚二甲基硅氧烷1摩爾、環(huán)己烷2摩爾，在20～200℃反應(yīng)1～6小時，所得的產(chǎn)物洗滌、干燥、粉碎后即為一類新型的發(fā)綠色熒光的稀土轉(zhuǎn)光材料。
實施例9將稀土氯化物TbCl31摩爾、有機配體TTA-TPPO1摩爾、有機硅表面活性劑3-三甲氧基硅甲基二甲基十二烷基溴化銨1摩爾、聚二甲基硅氧烷1摩爾、乙醇2摩爾，在20～200℃反應(yīng)1～6小時，所得的產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、粉碎后即為一類新型的發(fā)綠、橙紅混光的稀土轉(zhuǎn)光材料。
權(quán)利要求
1.一種稀土有機配合物的轉(zhuǎn)光劑，由稀土-有機配體構(gòu)成，其特征是所述的有機配體中包括有大分子有機配體兼固體溶劑或有機硅表面活性劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的稀土有機配合物的轉(zhuǎn)光劑，其特征是其中的有機硅表面活性劑采用如下結(jié)構(gòu)(RO)3SiR1N+R2R3R4X-其中R是CH3或C2H5；R1為-CH2-或-C3H6-；R2為CH3或C2H5；R3為CH3或C2H5；R4可以是長鏈烷基，如十二烷基、十六烷基、十八烷基，X為Cl、Br；采用的稀土離子是Tb3+，由三價鋱的硝酸鹽或鹽酸鹽提供；采用的有機配體是α-噻吩乙酰三氟丙酮(TTA)、三苯基氧膦(TPPO)或是其二元配合物(TTA-TPPO)，或是聚硅氧烷。
3.一種稀土有機配合物的轉(zhuǎn)光劑的制備方法，步驟如下將稀土離子、有機配體、有機硅表面活性劑、溶劑按摩爾比0.1～1∶0～10∶0～6∶1～10在20～200℃反應(yīng)1～6小時，所得的產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、粉碎后即為一類新型的、可發(fā)多種顏色的轉(zhuǎn)光劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了一類能夠發(fā)出多種顏色光的稀土轉(zhuǎn)光劑，此類轉(zhuǎn)光劑在紫外光照射下可發(fā)出色彩鮮艷的光，可呈現(xiàn)藍、藍綠、黃綠、紫、橙紅色等不同的顏色。本發(fā)明還將同時提供這類稀土轉(zhuǎn)光劑的制備方法。本發(fā)明所適用的稀土有機配合物的轉(zhuǎn)光劑由稀土－有機配體構(gòu)成，其特征是所述的有機配體中包括有大分子有機配體兼固體溶劑或有機硅表面活性劑。所謂“有機配體中包括有大分子有機配體兼固體溶劑或有機硅表面活性劑”是指稀土可以與大分子有機配體兼固體溶劑配合；也可以與有機硅表面活性劑配合；還可以是以上兩種配體共同參與配合；其中還可以包括有小分子有機配體參與配合。
文檔編號C09K11/06GK1448463SQ03113260
公開日2003年10月15日 申請日期2003年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月22日
發(fā)明者徐娟, 黃曉華 申請人:南京師范大學(xué)