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一种基于脂肪族聚羟基聚氨酯的新型非常规发光剂及其在无墨防伪印刷中的潜在应用

该研究发表于 ACS Applied Materials & Interfaces(2020),使用 XH-300UL+、XH-300 系列 开展 非传统发光聚合物、聚羟基氨酯 研究,关键结果包括量子产率 9.10%;量子产率 0.57%;拉伸强度 37.35 MPa。

论文编号 456
应用方向 非传统发光聚合物、聚羟基氨酯、动态共价网络、无墨防伪印刷、纸基功能复合材料、智能高分子
关键结果 量子产率 9.10%
核心条件 温度 90 °C / 160 °C
论文编号
456
期刊
ACS Applied Materials & Interfaces
影响因子
9.229
中科院分区
1 区
发表年份
2020
设备型号
XH-300UL+ XH-300 系列
作者单位
陕西科技大学;新不伦瑞克大学 等
Shaanxi University of Science and Technology
研究方向
非传统发光聚合物 聚羟基氨酯 动态共价网络 无墨防伪印刷 纸基功能复合材料 智能高分子

事实快照

  • 论文:一种基于脂肪族聚羟基聚氨酯的新型非常规发光剂及其在无墨防伪印刷中的潜在应用
  • 设备:XH-300UL+、XH-300 系列
  • 期刊与分区:ACS Applied Materials & Interfaces,中科院 1 区
  • 核心条件:温度 90 °C / 160 °C;功率 250 W;时间 12 h / 18 h / 15 min
  • 关键结果:量子产率 9.10%;量子产率 0.57%;拉伸强度 37.35 MPa
  • 用途:可作为 非传统发光聚合物、聚羟基氨酯 的论文证据页。

研究摘要

作者以脂肪族多官能环状碳酸酯与胺为原料,构建了动态共价交联的聚羟基氨酯 PHU 非传统发光体系。结果表明,材料的发光并不依赖传统共轭结构,而是由聚合物链交联与氨基甲酸酯基团聚集诱导形成。随着高温后固化时间增加,材料荧光强度、量子产率和力学性能同步提升;其中 PHU2 在 90 °C 固化 18 h 后,拉伸强度达到 37.35 MPa,量子产率由 0.57% 提高到 9.10%。作者进一步将 PHU2 原位构筑到纤维纸中,并利用 XH-300UL+ 紫外反应器在 15 min 内完成无墨丝网印刷,使编码图案在水、油和有机溶剂中浸泡 24 h 后仍保持稳定。

研究背景与解决的问题

作者以脂肪族多官能环状碳酸酯与胺为原料,构建了动态共价交联的聚羟基氨酯 PHU 非传统发光体系。

设备应用与实验条件

项目参数
温度90 °C / 160 °C
功率250 W
时间12 h / 18 h / 15 min

关键结果

量子产率 9.10%
量子产率 0.57%
拉伸强度 37.35 MPa
指标结果
量子产率9.10%
量子产率0.57%
拉伸强度37.35 MPa

机制/方法亮点

  • 这篇论文的逻辑可以概括为四步: 环状碳酸酯与胺先在室温下开环生成 PHU 主链。
  • 随后在高温下发生 transcarbamoylation,形成动态共价交联网络。
  • 氨基甲酸酯基团聚集和链段运动受限共同诱导发光,属于典型的 clustering-triggered emission
  • 当这一网络被原位构筑到纸纤维孔隙中,再通过 XH-300UL+ 提供的紫外辐照进行局部编码时,就能实现无墨防伪图案打印。 因此,这篇文章最有意思的地方在于把“材料结构形成机制”和“最终应用编码方式”真正打通了。

应用价值

  • 首次报道基于脂肪族 PHU 的动态共价交联非传统发光材料。
  • 在没有传统共轭发色团的情况下,实现了 355/438 nm 级别的激发-发射响应。
  • PHU2 在 90 °C 固化 18 h 后,量子产率提升到 9.10%,拉伸强度达到 37.35 MPa。
  • 材料同时具备形状记忆和快速自修复,裂纹在 160 °C 下 30 s 修复至少 95%。
  • XH-300UL+ 支撑了 15 min 的无墨 UV 丝网印刷,图案在湿环境中浸泡 24 h 仍稳定。

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常见问题

这篇论文使用了哪种设备?
本研究使用 XH-300UL+、XH-300 系列。
研究的核心发现是什么?
该研究发表于 ACS Applied Materials & Interfaces(2020),使用 XH-300UL+、XH-300 系列 开展 非传统发光聚合物、聚羟基氨酯 研究,关键结果包括量子产率 9.10%;量子产率 0.57%;拉伸强度 37.35 MPa。
该研究发表在哪个期刊?
发表于 ACS Applied Materials & Interfaces,中科院 1 区。
引用信息
A New Kind of Nonconventional Luminogen Based on Aliphatic Polyhydroxyurethane and Its Potential Application in Ink-Free Anticounterfeiting Printing
ACS Applied Materials & Interfaces, 2020
DOI: 10.1021/acsami.9b22475