Люминесцирующие металлсодержащие полимерные композиции

Изобретение относится к химии и технологии материалов, преобразующих электромагнитное излучение, которые могут быть использованы для светотехники, опто- и микроэлектроники. Люминесцирующая композиция на основе эфиров (мет)акриловой кислоты содержит сульфид цинка и ионы меди в концентрации от 0,00010 до 0,010 моль/(л полимеризуемой композиции). Изобретение обеспечивает получение оптически прозрачного материала, люминесцирующего в области 400-550 нм с максимумом в области синего спектрального диапазона. 1 ил.

 

Изобретение относится к химии и технологии материалов, преобразующих электромагнитное излучение. Оно используется для получения оптически прозрачных люминесцирующих металлсодержащих полимерных композиций для светотехники, опто- и микроэлектроники.

Известны (Аналог 1) композиции на основе полимеров акрилового ряда, стирола и его производных, содержащие галогенацетаты металлов и органические гетероциклические соединения в качестве фотоактивных добавок (Смагин В.П., Майер Р.А., Мокроусов Г.М., Чупахина Р.А. Полимеризуемый состав для получения прозрачных полимерных материалов / Патент СССР №1806152 A3, опубл. 30.03.93 г., бюл. №12.). Композиции получают растворением солей галогенуксусных кислот s-, р-, d- и f-металлов Периодической системы Д.И. Менделеева или их смеси в мономерах акрилового ряда, стироле и его производных, или в смеси мономеров. После полимеризации мономеров образуются прозрачные металлсодержащие полимерные композиции, преобразующие электромагнитное излучение. В процессе синтеза взаимодействие солей металлов с фотоактивными добавками, в том числе с серосодержащими органическими соединениями, проводят при комнатной температуре. Оно ограничивается комплексообразованием. Композиции не люминесцируют в спектральном диапазоне 400-550 нм, так как при данных условиях синтеза сульфиды цинка и меди не образуются. Следовательно, их нет в составе полимерных композиций.

Известны композиции (Аналог 2) на основе полиметилметакрилата, содержащие сульфиды кадмия, свинца и цинка (Смагин В.П., Еремина Н.С., Давыдов Д.А., Назарова К.В., Мокроусов Г.М. Фотолюминесценция сульфида кадмия в композициях на основе полиметилметакрилата // Неорганические материалы. 2016. Т. 52. №6. С. 664-671). Композиции получены взаимодействием трифторацетатов металлов с тиоацетамидом в метилметакрилате. Отверждение композиций проведено радикальной полимеризацией метилметакрилата в блоке. Композиции поглощают электромагнитное излучение видимой области спектра и люминесцируют в спектральном диапазоне >600 нм.

Композиции (Аналога 2) не люминесцируют в спектральном диапазоне 400-550 нм. Это объясняется отсутствием в их составе ионов меди, выступающих в качестве компонента, легирующего ZnS, придающего способность композициям люминесцировать в данном спектральном диапазоне. Наличие в составе композиции сульфидов кадмия и свинца усложняет цвет свечения композиций за счет характерной для них люминесценции в спектральном диапазоне >600 нм.

Известны композиции (Аналог 3) на основе полиметилметакрилата и/или полистирола, содержащие сульфиды кадмия, свинца и цинка, ионы лантаноидов, а также фотоактивные добавки (2,2'-дипиридил, 1,10-фенантролин), являющиеся сенсибилизаторами люминесценции лантаноидов (Смагин В.П., Исаева А.А. Светопреобразующие металлсодержащие полимерные композиции и способ их получения. Патент РФ №2610614 С2, опубл. 14.02.2017. Бюл. №5; Смагин В.П., Исаева А.А., Еремина Н.С. Люминесцирующие металлсодержащие полимеризуемые композиции и способ их получения. Патент РФ №2615701, опубл. 06.04.2017. Бюл. №10). Композиции получены взаимодействием трифторацетатов кадмия, свинца, цинка с тиоацетамидом в среде метилметакрилата. Последующим введением в их состав трифторацетатов лантаноидов и, при необходимости, одновременным с трифторацетатами лантаноидов или последующим введением 2,2'-дипиридила и/или 1,10-фенантролина для увеличения интенсивности люминесценции лантаноидов. Отверждение композиций до стеклообразного состояния проводят радикальной полимеризацией метилметакрилата в блоке.

Недостатком данных композиций (Аналог 3), как и композиций аналога 2, является отсутствие в их составе ионов меди, легирующих сульфид цинка. Следовательно, композиции не способны проявлять люминесценцию в спектральной области 400-550 нм, которая характерна для сульфида цинка, легированного ионами меди. Также, их недостатком является сложность состава, приводящая к уменьшению светопропускания в видимой области спектра, включая область 400-550 нм.

Известны композиции (Прототип) на основе полистирола и/или полимеров эфиров (мет)акриловой кислоты, содержащие сульфиды кадмия, свинца и цинка (Смагин В.П., Давыдов Д.А., Унжакова Н.М. Способ получения прозрачных металлсодержащих полимеризуемых композиций. Патент РФ №2561278 С1. Опубл. 27.08.2015. Бюл. №24). Композиции получены взаимодействием растворимых солей металлов или их смесей с органическими серосодержащими соединениями, взятых в мольных соотношениях, не превышающих 1:1,5, в среде стирола и/или эфиров (мет)акриловой кислоты при мольном отношении в смеси стирола к эфирам (мет)акриловой кислоты от 0 до 1, при нагревании в интервале температур 70-90°С в течение 5-20 минут. В качестве растворимых солей металлов для проведения синтеза взяты соли тригалогенуксусных кислот, из которых преимущественно используются соли трифторуксусной и/или трихлоруксусной кислот. В качестве органических серосодержащих соединений преимущественно применяется тиоацетамид. В результате проведения синтеза в указанных условиях образуются полимеризуемые композиции содержащие сульфиды кадмия, свинца и цинка. Отверждение композиций проведено радикальной полимеризацией стирола и/или эфиров (мет)акриловой кислоты в блоке.

Недостатком композиций является то, что они не люминесцируют в спектральном диапазоне 400-550 нм. Также недостатком является сложность состава композиций. Нахождение в составе композиций сульфидов кадмия и свинца приводит к возникновению характерной для них люминесценции в спектральном диапазоне >600 нм. Это усложняет цвет свечения композиций.

Целью настоящего изобретения является разработка оптически прозрачных металлсодержащих полимерных композиций, люминесцирующих в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом люминесценции в области синего спектрального диапазона. Поставленная цель достигается тем, что в качестве основы композиций используются полимеры эфиров (мет)акриловой кислоты (полиалкил(мет)акрилаты), а в качестве люминесцирующего компонента сульфид цинка, легированный ионами меди.

Синтез сульфида цинка, легированного ионами меди, проводится непосредственно в среде мономера - эфира (мет)акриловой кислоты или их смеси, взаимодействием трифторацетатов и/или трихлорацетатов цинка и меди с тиоацетамидом при нагревании в интервале температур 70-90°С в течение 5-20 минут. Концентрация сульфида цинка в полимеризуемой смеси не должна превышать 0,10 моль/л, а концентрация ионов меди находиться в интервале от 0,00010 моль/л до 0,010 моль/л. Отверждение композиций проводится полимеризацией мономера в блоке одним из известных способов.

Синтез композиций проводится по следующей прописи:

1. В предварительно очищенном мономере - эфире (мет)акриловой кислоты или их смеси, являющимся одновременно реакционной средой синтеза легированного ионами меди сульфида цинка и предшественником основы стеклообразной композиции (полиалкил(мет)такрилата), растворяют заданное количество трифторацетата и/или трихлорацетата цинка и меди.

2. В раствор, полученный по п. 1, добавляют тиоацетамид (ТАА) в мольном соотношении Zn : TAA непревышающем 1:1,5.

3. Раствор, полученный по п. 2., нагревают в интервале температур 70-90°С в течение 5-20 минут, обеспечивая образование в растворе сульфида цинка, легированного ионами меди.

4. В раствор, полученный по п. 3, при необходимости, добавляют инициатор полимеризации.

5. Полученный по п. 4 раствор переводят в стеклообразное состояние полимеризацией мономера в блоке одним из известных способов.

Существенными отличиями предлагаемого решения от Прототипа являются:

- Присутствие в составе композиций ионов меди, которые выступают в качестве компонента, легирующего сульфид цинка, обеспечивающего люминесценцию в диапазоне длин волн 400-550 нм с максимумом полосы в синей области спектра.

- Отсутствие в составе композиций сульфидов кадмия и свинца с характерной для них люминесценцией в спектральной области >600 нм, отрицательно влияющей на цвет люминесцентного свечения.

Для получения композиций используются.

а). Эфиры (мет)акриловой кислоты в качестве основы жидкой композиций. Одновременно они являются реакционной средой, в которой происходит химическая реакция между трифторацетатами и/или трихлорацетатами цинка, меди и тиоацетамидом с образованием легированного ионами меди сульфида цинка, а также предшественником основы стеклообразной композиции, которая образуется при полимеризации эфиров (мет)акриловой кислоты в блоке одним из известных способов. Выбор эфиров (мет)акриловой кислоты в качестве основы жидких композиций обусловлен их высокой прозрачностью в оптической области спектра (250-1000 нм). Они являются мономерами наиболее прозрачных полимеров (полиалкил(мет)акрилаты). В качестве мономера предпочтительнее использовать метилметакрилат. Метилметакрилат и получаемый при его полимеризации полимер - полиметилметакрилат по сравнению с известными оптическими мономерами и полимерами характеризуются наибольшим светопропусканием в оптической области спектра. Применение этих соединений позволяет до минимума уменьшить влияние основы (мономер, полимер) на спектральные свойства в области прозрачности композиций. Метилметакрилат является коммерчески доступным, технология получения его полимеров хорошо изучена и широко применяется в промышленности. Применение алкил(мет)акрилатов и, в частности метилметакрилата, позволяет получать прозрачные в оптической области спектра люминесцирующие металлсодержащие композиции.

б). Трифторацетат и/или трихлорацетат цинка являются предшественниками сульфида цинка. Трифторацетат и/или трихлорацетат меди обеспечивают доставку ионов меди в реакционную смесь и легирование образующегося в растворе сульфида цинка. Использование в качестве металлсодержащих соединений солей трифторуксусной и трихлоруксусной кислот обусловлено их хорошей растворимостью в эфирах (мет)акриловой кислоты (Смагин В.П., Майер Р.А., Мокроусов Г.М., Чупахина Р.А. Полимеризуемый состав для получения прозрачных полимерных материалов / Патент СССР №1806152 A3, опубл. 30.03.93 г., бюл. №12.). Предпочтительнее использовать трифторацетаты металлов. Они характеризуются большей растворимостью в эфирах (мет)акриловых кислот. Трифторуксусная кислота, в отличие от других тригалогенуксусных кислот, при нормальных условиях находится в жидком агрегатном состоянии, что облегчает синтез солей. Выбор солей цинка и меди, кроме их хорошей растворимости в эфирах (мет)акриловой кислоты, связан с их способностью образовывать сульфиды и сульфид-содержащие композиции, люминесцирующие в диапазоне длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра.

в). Тиоацетамид в качестве источника сульфид-ионов. Выбор тиоацетамида в качестве источника сульфид-ионов обусловлен его технологичностью (не газообразное состояние), растворимостью в эфирах (мет)криловых кислот, способностью при взаимодействии с трифторацетатами и трихлорацетатами металлов в среде эфиров (мет)акриловых кислот при нагревании образовывать устойчивые композиции, содержащие сульфиды металлов. Тиоацетамид является коммерчески доступным соединением. При температуре окружающей среды находится в твердом агрегатном состоянии. Его применение позволяет получать оптически прозрачные люминесцирующие металлсодержащие полимерные композиции.

Примеры заявляемых люминесцирующих металлсодержащих полимерных композиций с описанием способа их получения:

Пример 1.

1. B 10,0 мл предварительно очищенного метилметакрилата растворяют 0,0291 г (0,010 моль/л) трифторацетата цинка и 0,00029 г (0,00010 моль/л) трифторацетата меди, обеспечивая мольное соотношение Zn : Cu=1: 0,01.

2. В раствор, полученный по п. 1, добавляют 0,0075 г (0,010 моль/л) тиоацетамида, обеспечивающего мольное соотношение с трифторацетатом цинка 1:1.

3. Раствор, полученный по п. 2., нагревают при температуре 90°C в течение 20 минут.

4. В раствор, полученный по п. 3, добавляют перекись бензоина в количестве 0,10% от массы мономера.

5. Раствор, полученный по п. 4, подвергают термической полимеризации в блоке при температуре 60-70°С в течение 24 часов.

Получают люминесцирующую металлсодержащую полимерную композицию состава ПММА/ZnS : Cu в стеклообразном состоянии. В спектре люминесценции композиции присутствует спектральная полоса в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра (фиг. 1, спектр 1). Светопропускание композиции при длинах волн >400 нм достигает 90-92%.

Пример 2.

1. В 10,0 мл предварительно очищенного метилметакрилата растворяют 0,0291 г (0,010 моль/л) трифторацетата цинка и 0,0029 г (0,0010 моль/л) трифторацетата меди, обеспечивая мольное соотношение Zn : Cu=1:0,1.

2. В раствор, полученный по п. 1, добавляют 0,0075 г (0,010 моль/л) тиоацетамида, обеспечивающего мольное соотношение с трифторацетатом цинка 1:1.

3. Раствор, полученный по п. 2., нагревают при температуре 90°C в течение 20 минут.

4. В раствор, полученный по п. 3, добавляют перекись бензоила в количестве 0,10% от массы мономера.

5. Раствор, полученный по п. 4, раствор подвергают термической полимеризации в блоке при температуре 60-70°С в течение 24 часов.

Получают люминесцирующую металлсодержащую полимерную композицию состава ПММА/ZnS : Cu в стеклообразном состоянии. В спектре люминесценции композиции присутствует спектральная полоса в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра (фиг. 1, спектр 2). Светопропускание композиции при длинах волн >400 нм достигает 90-92%.

Пример 3.

1. В 10,0 мл предварительно очищенного метилметакрилата растворяют 0,0291 г (0,010 моль/л) трифторацетата цинка и 0,0290 г (0,010 моль/л) трифторацетата меди, обеспечивая мольное соотношение Zn : Cu=1:1.

2. В раствор, полученный по п. 1, добавляют 0,0075 г (0,010 моль/л) тиоацетамида, обеспечивающего мольное соотношение с трифторацетатом цинка 1:1.

3. Раствор, полученный по п. 2., нагревают при температуре 90°C в течение 20 минут.

4. В раствор, полученный по п. 3, добавляют перекись бензоина в количестве 0,10% от массы мономера.

5. Раствор, полученный по п. 4, подвергают термической полимеризации в блоке при температуре 60-70°C в течение 24 часов.

Получают люминесцирующую металлсодержащую полимерную композицию состава ПММА/ZnS : Cu в стеклообразном состоянии. В спектре люминесценции композиции присутствует спектральная полоса в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра (фиг. 1, спектр 3). Светопропускание композиции при длинах волн >400 нм достигает 90-92%.

Пример 4.

1. В 10,0 мл предварительно очищенного метилметакрилата растворяют 0,291 г (0,10 моль/л) трифторацетата цинка и 0,0029 г (0,0010 моль/л) трифторацетата меди, обеспечивая мольное соотношение Zn : Cu=1:0,01.

2. В раствор, полученный по п. 1, добавляют 0,075 г (0,10 моль/л) тиоацетамида, обеспечивающего мольное соотношение с трифторацетатом цинка 1:1.

3. Раствор, полученный по п. 2., нагревают при температуре 90°C в течение 20 минут.

4. В раствор, полученный по п. 3, добавляют перекись бензоила в количестве 0,10% от массы мономера.

5. Раствор, полученный по п. 4, подвергают термической полимеризации в блоке при температуре 60-70°C в течение 24 часов.

Получают люминесцирующую металлсодержащую полимерную композицию состава ПММА/ZnS : Cu в стеклообразном состоянии. В спектре люминесценции композиции присутствует спектральная полоса в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра. Светопропускание композиции при длинах волн >400 нм достигает 90-92%.

Пример 5.

1. В 10,0 мл предварительно очищенного метилметакрилата растворяют 0,0291 г (0,010 моль/л) трифторацетата цинка и 0,0029 г (0,0010 моль/л) трифторацетата меди, обеспечивая мольное соотношение Zn : Cu=1:0,1.

2. В раствор, полученный по п. 1, добавляют 0,0113 г (0,015 моль/л) (тиоацетамида, обеспечивающего мольное соотношение с трифторацетатом цинка 1:1,5.

3. Раствор, полученный по п. 2., нагревают при температуре 90°C в течение 20 минут.

4. В раствор, полученный по п. 3, добавляют перекись бензоила в количестве 0,10% от массы мономера.

5. Раствор, полученный по п. 4, подвергают термической полимеризации в блоке при температуре 60-70°C в течение 24 часов.

Получают люминесцирующую металлсодержащую полимерную композицию состава ПММА/ZnS : Cu в стеклообразном состоянии. В спектре люминесценции композиции присутствует спектральная полоса в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра (фиг. 1, спектр 4). Светопропускание композиции при длинах волн >400 нм достигает 90-92%.

Пример 6.

1. В 10,0 мл предварительно очищенного метилметакрилата растворяют 0,0291 г (0,010 моль/л) трифторацетата цинка и 0,0015 г (0,00050 моль/л) трифторацетата меди, обеспечивая мольное соотношение Zn : Cu=1:0,05.

2. В раствор, полученный по п. 1, добавляют 0,0075 г (0,010 моль/л) тиоацетамида, обеспечивающего мольное соотношение с трифторацетатом цинка 1:1.

3. Раствор, полученный по п. 2., нагревают при температуре 70°С в течение 5 минут.

4. В раствор, полученный по п. 3, добавляют перекись бензоила в количестве 0,10% от массы мономера.

5. Раствор, полученный по п. 4, подвергают термической полимеризации в блоке при температуре 60-70°C в течение 24 часов.

Получают люминесцирующую металлсодержащую полимерную композицию состава ПММА/ZnS : Cu в стеклообразном состоянии. В спектре люминесценции композиции присутствует спектральная полоса в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра. Светопропускание композиции при длинах волн >400 нм достигает 90-92%.

Пример 7.

1. В 10,0 мл предварительно очищенного этилметакрилата растворяют 0,0291 г (0,010 моль/л) трифторацетата цинка и 0,0029 г (0,0010 моль/л) трифторацетата меди, обеспечивая мольное соотношение Zn : Cu=1:0,1.

2. В раствор, полученный по п. 1, добавляют 0,0075 г (0,010 моль/л) тиоацетамида, обеспечивающего мольное соотношение с трифторацетатом цинка 1:1.

3. Раствор, полученный по п. 2., нагревают при температуре 90°C в течение 20 минут.

4. В раствор, полученный по п. 3, добавляют перекись бензоила в количестве 0,10% от массы мономера.

5. Раствор, полученный по п. 4, подвергают термической полимеризации в блоке при температуре 60-70°C в течение 24 часов.

Получают люминесцирующую металлсодержащую полимерную композицию состава ПММА/ZnS : Cu в стеклообразном состоянии. В спектре люминесценции композиции присутствует спектральная полоса в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра. Светопропускание композиции при длинах волн >400 нм достигает 90-92%.

Пример 8.

1. В 10,0 мл смеси, состоящей из 5,0 мл предварительно очищенного метилметакрилата и 5,0 мл предварительно очищенного этилакрилата, растворяют 0,0291 г (0,010 моль/л) трифторацетата цинка и 0,0029 г (0,0010 моль/л) трифторацетата меди, обеспечивая мольное соотношение Zn : Cu=1:0,1.

2. В раствор, полученный по п. 1, добавляют 0,0075 г (0,010 моль/л) тиоацетамида, обеспечивающего мольное соотношение с трифторацетатом цинка 1:1.

3. Раствор, полученный по п. 2., нагревают при температуре 90°C в течение 20 минут.

4. В раствор, полученный по п. 3, добавляют перекись бензоила в количестве 0,10% от массы мономера.

5. Раствор, полученный по п. 4, подвергают термической полимеризации в блоке при температуре 60-70°C в течение 24 часов.

Получают люминесцирующую металлсодержащую полимерную композицию состава ПММА/ZnS : Cu в стеклообразном состоянии. В спектре люминесценции композиции присутствует спектральная полоса в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра. Светопропускание композиции при длинах волн >400 нм достигает 90-92%.

Пример 9.

1. В 10,0 мл предварительно очищенного метилметакрилата растворяют 0,0390 г (0,010 моль/л) трихлорацетата цинка и 0,0039 г (0,0010 моль/л) трихлорацетата меди, обеспечивая мольное соотношение Zn : Cu=1:0,1.

2. В раствор, полученный по п. 1, добавляют 0,0075 г (0,010 моль/л) тиоацетамида, обеспечивающего мольное соотношение с трихлорацетатом цинка 1:1.

3. Раствор, полученный по п. 2., нагревают при температуре 90°C в течение 20 минут.

4. В раствор, полученный по п. 3, добавляют перекись бензоила в количестве 0,10% от массы мономера.

5. Раствор, полученный по п. 4, подвергают термической полимеризации в блоке при температуре 60-70°C в течение 24 часов.

Получают люминесцирующую металлсодержащую полимерную композицию состава ПММА/ZnS : Cu в стеклообразном состоянии. В спектре люминесценции композиции присутствует спектральная полоса в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра. Светопропускание композиции при длинах волн >400 нм достигает 90-92%.

Пример 10.

1. В 10,0 мл предварительно очищенного метилметакрилата растворяют 0,0291 г (0,010 моль/л) трифторацетата цинка и 0,0039 г (0,0010 моль/л) трихлорацетата меди, обеспечивая мольное соотношение Zn : Cu=1:0,1.

2. В раствор, полученный по п. 1, добавляют 0,0075 г (0,010 моль/л) тиоацетамида, обеспечивающего мольное соотношение с трифторацетатом цинка 1:1.

3. Раствор, полученный по п. 2., нагревают при температуре 90°C в течение 20 минут.

4. В раствор, полученный по п. 3, добавляют перекись бензоила в количестве 0,10% от массы мономера.

5. Раствор, полученный по п. 4, подвергают термической полимеризации в блоке при температуре 60-70°C в течение 24 часов.

Получают люминесцирующую металлсодержащую полимерную композицию состава ПММА/ZnS : Cu в стеклообразном состоянии. В спектре люминесценции композиции присутствует спектральная полоса в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра. Светопропускание композиции при длинах волн >400 нм достигает 90-92%.

Анализ примеров показывает, что люминесцирующие металлсодержащие оптически прозрачные полимерные композиции образуются после введения в мономеры оптических полимеров (эфиры (мет)акриловых кислот, предпочтительнее метилметакрилат) трифтор- и/или трихлорацетатов цинка и меди (предпочтительнее трифторацетатов цинка и меди), а также тиоацетамида в качестве источника сульфид-ионов. При этом, концентрация трифтор- и/или трихлорацетата цинка в полимеризуемой смеси не должна превышать 0,10 моль/л, концентрация трифтор- и/или трихлорацетата меди должна находиться в интервале от 0,00010 моль/л до 0,010 моль/л. Мольное соотношение трифтор- и/или трихлорацетата цинка и тиоацетамида в растворе не должно превышать 1:1,5. Далее, проведение химической реакции между трифтор- и/или трихлорацетатами металлов и тиоацетамидом в растворе при температуре 70-90°C в течение 5-20 минут и отверждение растворов полимеризацией эфиров (мет)акриловых кислот в блоке одним из известных способов. В итоге, образуются стеклообразные полимерные композиции. Светопропускание композиций при длинах волн >400 нм достигает 90-92% при их толщине до 5 мм. Способность композиций люминесцировать в интервале длин волн 400-550 нм с максимумом в синей области спектра (фиг. 1, 434-450 нм) связана с протеканием в среде эфиров (мет)акриловых кислот при нагревании химической реакции между трифтор- и/или трихлорацетатами металлов и тиоацетамидом с образованием легированного ионами меди сульфида цинка, находящегося после отверждения растворов в стеклообразной полимерной матрице. Нагревание при температуре больше 90°C или меньше 70°C не приводит к желаемому результату. Композиции разрушаются или люминесцирующий продукт реакции не образуется. Нагревание растворов менее 5 и более 20 мин не приводит к желаемому результату. В первом случае люминесцирующий продукт не образуется, во втором случае нагревание является не эффективным или композиции разрушаются. При нагревании растворов, содержащих трифтор- и/или трихлорацетат цинка в концентрации больше 0,10 моль/л и при мольном соотношении Zn : TAA>1:1,5, сульфид цинка выделяется в виде грубодисперсной фазы. При содержании трифтор- и/или трихлорацетата меди в концентрации меньше 0,00010 моль/л заявляемый результат не проявляется, при его содержании больше 0,010 моль/л легирование сульфида цинка не происходит, сульфид меди выделяется в виде грубодисперсной фазы.

Таким образом, при использовании трифтор- и/или трихлорацетатов цинка, меди и тиоацетамида в заявляемом концентрационном диапазоне и мольных отношениях для приготовления растворов, проведения синтеза в соответствии с приведенной прописью, образуются прозрачные металлсодержащие полимерные композиции, люминесцирующие в спектральном диапазоне 400-550 нм с максимумом в синей области спектра (фиг. 1). Высокое светопропускание композиций подчеркивает их однородность. Неизменность спектральных свойств в течение длительного времени характеризует их стабильность. Возможность получения в стеклообразном состоянии и изготовления из них изделий различной формы и размера подчеркивает их технологичность. Доступность исходных соединений, незначительный расход на единицу продукции, простота способа получения, а также совокупность получаемых свойств позволяет использовать металлсодержащие полимерные композиции для изготовления люминесцирующих прозрачных полимерных материалов для светотехники, опто- и микроэлектроники.

Люминесцирующая металлсодержащая полимерная композиция, предназначенная для преобразования электромагнитного излучения, на основе эфиров (мет)акриловой кислоты и сульфида цинка, отличающаяся тем, что содержит ионы меди в концентрации от 0,00010 моль/(л полимеризуемой композиции) до 0,010 моль/(л полимеризуемой композиции).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к светопреобразующим полимерным материалам для светотехники, опто- и микроэлектроники. Светопреобразующий полимерный материал получен термической полимеризацией раствора метилметакрилата, содержащего трифторацетат цинка, трифторацетат меди, тиоацетамид (ТАА) и трифторацетат лантанида.

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при изготовлении элементов защиты в защищенных или ценных документах. Цинк-сульфидный люминофор представляет собой порошок со средним размером зерна 2-20 мкм и имеет химическую формулу ZnS: Аа, Mb, Xc, где А - это Cu, которая может быть заменена Ag и/или Au; М – Al, который может заменен Bi, Ga и/или In; X – хотя бы один из F, Cl, Br и I; 0<(a+b+c)<0,12; 0,0001<a<0,008; 0,6⋅а<b<4⋅а; 2⋅b<с<4⋅b.

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при изготовлении элементов защиты в защищенных или ценных документах. Цинк-сульфидный люминофор представляет собой порошок со средним размером зерна 2-20 мкм и имеет химическую формулу ZnS: Аа, Mb, Xc, где А - это Cu, которая может быть заменена Ag и/или Au; М – Al, который может заменен Bi, Ga и/или In; X – хотя бы один из F, Cl, Br и I; 0<(a+b+c)<0,12; 0,0001<a<0,008; 0,6⋅а<b<4⋅а; 2⋅b<с<4⋅b.

Изобретение может быть использовано в ядерной технике при изготовлении детекторов ионизирующих излучений. Исходное люминесцентное вещество на основе тетрабората лития получают нейтрализацией горячего раствора борной кислоты карбонатом лития, введением первой добавки с химическим элементом, встраивающимся в структуру каркаса синтезируемого люминесцентного вещества, первым прокаливанием до температуры, обеспечивающей освобождение синтезированного материала от летучих остатков, измельчением полученной шихты до размеров ее частиц 5-10 мкм, пропиткой измельченной шихты водно-спиртовым раствором второй добавки и вторым прокаливанием пропитанного материала.

Изобретение относится к способам синтеза гибридных наноструктурированных материалов, а именно к способу получения гибридных плазмонно-люминесцентных маркеров. Способ заключается в формировании металлических плазмонных наночастиц на поверхности неорганических люминесцентных наночастиц, предварительно активированных ионами редкоземельных металлов.

Изобретение может быть использовано в медицине, фотонике, гетерогенном катализе. Наночастицы сульфида серебра имеют лигандную оболочку, состоящую из цитратных групп.

Изобретение может быть использовано в оптоэлектронике и медицине при получении источников излучения и флуоресцентных меток. Способ получения водного коллоидного раствора наночастиц сульфида серебра включает получение смеси водных растворов нитрата серебра, сульфида натрия и стабилизатора.

Изобретение относится к квантовым точкам сульфида серебра, излучающим в ближней инфракрасной области спектра, и их применению в биологии. Квантовые точки сульфида серебра содержат присоединенные к поверхности гидрофильные группы из меркаптосодержащего гидрофильного реагента.

Изобретение относится к технологии получения порошкового материала, содержащего наночастицы полупроводникового соединения, и может быть использовано в оптоэлектронике и медицине.

Изобретение относится к коллоидной химии и может быть использовано в люминесцентных метках, а также при изготовлении материалов для лазеров, светодиодов, солнечных батарей, фотокатализаторов.

Изобретение относится к светопреобразующим полимерным материалам для светотехники, опто- и микроэлектроники. Светопреобразующий полимерный материал получен термической полимеризацией раствора метилметакрилата, содержащего трифторацетат цинка, трифторацетат меди, тиоацетамид (ТАА) и трифторацетат лантанида.

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при изготовлении элементов защиты в защищенных или ценных документах. Цинк-сульфидный люминофор представляет собой порошок со средним размером зерна 2-20 мкм и имеет химическую формулу ZnS: Аа, Mb, Xc, где А - это Cu, которая может быть заменена Ag и/или Au; М – Al, который может заменен Bi, Ga и/или In; X – хотя бы один из F, Cl, Br и I; 0<(a+b+c)<0,12; 0,0001<a<0,008; 0,6⋅а<b<4⋅а; 2⋅b<с<4⋅b.

Изобретения относятся к области медицины, физики высоких энергий и разведки природных ресурсов и могут быть использованы в томографах и счётчиках излучения. Люминофоры со структурой граната содопированы одновалентным или двухвалентным катионом по меньшей мере одного типа при молярном отношении 7000 м.д.

Изобретение может быть использовано в ядерной технике при изготовлении детекторов ионизирующих излучений. Исходное люминесцентное вещество на основе тетрабората лития получают нейтрализацией горячего раствора борной кислоты карбонатом лития, введением первой добавки с химическим элементом, встраивающимся в структуру каркаса синтезируемого люминесцентного вещества, первым прокаливанием до температуры, обеспечивающей освобождение синтезированного материала от летучих остатков, измельчением полученной шихты до размеров ее частиц 5-10 мкм, пропиткой измельченной шихты водно-спиртовым раствором второй добавки и вторым прокаливанием пропитанного материала.

Изобретение относится к материалам дозиметрии ионизирующих излучений и может быть использовано в приборах регистрации излучений в окружающей среде, в радиологических исследованиях пищевых продуктов.
Изобретение относится к нанотехнологиям. Сначала получают раствор квантовых точек на основе селенида кадмия в хлороформе с их концентрацией 4⋅10-8 М и смешивают его с раствором дендримера в метаноле так, чтобы мольное соотношение квантовых точек к дендримеру составляло от 1:700 до 1:1100.

Изобретение относится к химии и технологии материалов, преобразующих электромагнитное излучение. Оно используется для получения селективно поглощающих или пропускающих электромагнитное излучение и люминесцирующих металлсодержащих полимерных композиций для светотехники, опто- и микроэлектроники.

Изобретение относится к полимерной композиции для производства укрывного материала теплиц, используемого для выращивания растений в защищенном грунте. Композиция содержит полимер, преимущественно поликарбонат, люминесцирующий наполнитель - люминофор с синим цветом свечения в области спектра 380-510 нм и областью возбуждения 250-380 нм, например ФК-1 и/или красным цветом свечения в области спектра 580-710 нм и областью возбуждения 200-600 нм, например ФЛ-626.

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в медицинских терапевтических установках. Рентгенолюминофор Zn3(PO4)2:Mn получают путем совместного осаждения основы и активатора из водных растворов Zn(NO3)2 и Mn(NO3)2.

Изобретение относится к новым соединениям металлохелатовбидентатных азометиновых лигандов 2-N-тозиламинобензальдегида и 2-гидроксибензальдегида и аралкиламинов, а именно к бис-[2-(N-тозиламинобензилиден)-3′,4′-диметоксифенилэтилиминату]цинка(II) и бис-[2-(гидроксибензилиден)-3′,4-диметоксифенилэтилиминату]цинка(II) формулы I: где Х=NTs (а), Х=O (б), Ts=-SO2-C6H4-CH3-п.

Изобретение относится к светопреобразующим полимерным материалам для светотехники, опто- и микроэлектроники. Светопреобразующий полимерный материал получен термической полимеризацией раствора метилметакрилата, содержащего трифторацетат цинка, трифторацетат меди, тиоацетамид (ТАА) и трифторацетат лантанида.

Изобретение относится к химии и технологии материалов, преобразующих электромагнитное излучение, которые могут быть использованы для светотехники, опто- и микроэлектроники. Люминесцирующая композиция на основе эфиров акриловой кислоты содержит сульфид цинка и ионы меди в концентрации от 0,00010 до 0,010 моль. Изобретение обеспечивает получение оптически прозрачного материала, люминесцирующего в области 400-550 нм с максимумом в области синего спектрального диапазона. 1 ил.

Наверх