耐高温型压敏胶及其铽配合物的合成与性能研究

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近年来,乳液型丙烯酸酯压敏胶由于其以水为溶剂、环保、安全、节能并且操作方便的优点,吸引了很大的关注。但是耐高温性普遍较差,且在发光材料的应用尚无涉及。基于此,本文对耐高温水性丙烯酸酯压敏胶的理论研究进展、新技术方法以及其铽配合物的研究现状进行了全面的论述,并由此确定了用含硅单体MPS、D4来增强压敏胶的热稳定性,以稀土铽离子制备绿色发光高聚物材料的实验方案。以丙烯酸酯类单体:丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、丙烯酸(AA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)为主要原料,3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)、八甲基环四硅氧烷(D4)为改性单体,使用阴离子和非离子复合型乳化剂,通过乳液聚合的方法制备出耐高温型压敏胶乳液。利用对照试验法总结出最佳的工艺参数:反应温度为82℃,高剪切预乳化的时间为15min,主单体配比为EA:2-EHA=37:48,乳化剂配比为SDS:TX-10=1:1,且乳化剂总用量单体质量的3%,引发剂APS的用量为0.5%,MPS的用量为1%,D4的用量为3-5%。对制得的乳液进行粒径分析、TEM、红外光谱和热失重测试表征,发现:含硅单体与丙烯酸酯成功共聚,乳液粒径粒径大约在100nm左右,且分布均匀,烘干得膜测得初始热分解温度为402℃。再以耐高温型压敏胶为基体材料,通过加入具有绿色荧光特性的稀土铽离子制备出具有绿色荧光性能的压敏胶,并进行红外光谱、发射光谱、激发光谱、荧光衰减测试。结果表明:Tb3+成功与压敏胶中酯基的氧原子配位键合,在369nm的激发光下,该绿色荧光压敏胶在489nm,545nm,583nm,622nm处表现出Tb3+的特征发射峰,发射出纯正的绿光且色度坐标为(0.300,0.543)。荧光寿命较短,在0.25ms左右。不但荧光性能很好,热稳定性也比较高,热分解温度能达到420℃。同时也研究分析了Tb3+的浓度和温度对荧光性能的影响,确定了Tb3+使用的最佳浓度为0.7mol/L。
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