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一區(qū)論文應(yīng)用案例 · 前沿專題型

一種基于脂肪族聚羥基聚氨酯的新型非常規(guī)發(fā)光劑及其在無墨防偽印刷中的潛在應(yīng)用

該研究發(fā)表于 ACS Applied Materials & Interfaces（2020），使用 XH-300UL+、XH-300 系列 開展 非傳統(tǒng)發(fā)光聚合物、聚羥基氨酯 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括量子產(chǎn)率 9.10%；量子產(chǎn)率 0.57%；拉伸強(qiáng)度 37.35 MPa。

論文編號 456
應(yīng)用方向 非傳統(tǒng)發(fā)光聚合物、聚羥基氨酯、動態(tài)共價網(wǎng)絡(luò)、無墨防偽印刷、紙基功能復(fù)合材料、智能高分子
關(guān)鍵結(jié)果 量子產(chǎn)率 9.10%
核心條件 溫度 90 °C / 160 °C
論文編號
456
期刊
ACS Applied Materials & Interfaces
影響因子
9.229
中科院分區(qū)
1 區(qū)
發(fā)表年份
2020
設(shè)備型號
XH-300UL+ XH-300 系列
作者單位
陜西科技大學(xué)；新不倫瑞克大學(xué) 等
Shaanxi University of Science and Technology
研究方向
非傳統(tǒng)發(fā)光聚合物 聚羥基氨酯 動態(tài)共價網(wǎng)絡(luò) 無墨防偽印刷 紙基功能復(fù)合材料 智能高分子

事實快照

  • 論文：一種基于脂肪族聚羥基聚氨酯的新型非常規(guī)發(fā)光劑及其在無墨防偽印刷中的潛在應(yīng)用
  • 設(shè)備：XH-300UL+、XH-300 系列
  • 期刊與分區(qū)：ACS Applied Materials & Interfaces，中科院 1 區(qū)
  • 核心條件：溫度 90 °C / 160 °C；功率 250 W；時間 12 h / 18 h / 15 min
  • 關(guān)鍵結(jié)果：量子產(chǎn)率 9.10%；量子產(chǎn)率 0.57%；拉伸強(qiáng)度 37.35 MPa
  • 用途：可作為 非傳統(tǒng)發(fā)光聚合物、聚羥基氨酯 的論文證據(jù)頁。

研究摘要

作者以脂肪族多官能環(huán)狀碳酸酯與胺為原料，構(gòu)建了動態(tài)共價交聯(lián)的聚羥基氨酯 PHU 非傳統(tǒng)發(fā)光體系。結(jié)果表明，材料的發(fā)光并不依賴傳統(tǒng)共軛結(jié)構(gòu)，而是由聚合物鏈交聯(lián)與氨基甲酸酯基團(tuán)聚集誘導(dǎo)形成。隨著高溫后固化時間增加，材料熒光強(qiáng)度、量子產(chǎn)率和力學(xué)性能同步提升；其中 PHU2 在 90 °C 固化 18 h 后，拉伸強(qiáng)度達(dá)到 37.35 MPa，量子產(chǎn)率由 0.57% 提高到 9.10%。作者進(jìn)一步將 PHU2 原位構(gòu)筑到纖維紙中，并利用 XH-300UL+ 紫外反應(yīng)器在 15 min 內(nèi)完成無墨絲網(wǎng)印刷，使編碼圖案在水、油和有機(jī)溶劑中浸泡 24 h 后仍保持穩(wěn)定。

研究背景與解決的問題

作者以脂肪族多官能環(huán)狀碳酸酯與胺為原料，構(gòu)建了動態(tài)共價交聯(lián)的聚羥基氨酯 PHU 非傳統(tǒng)發(fā)光體系。

設(shè)備應(yīng)用與實驗條件

項目參數(shù)
溫度90 °C / 160 °C
功率250 W
時間12 h / 18 h / 15 min

關(guān)鍵結(jié)果

量子產(chǎn)率 9.10%
量子產(chǎn)率 0.57%
拉伸強(qiáng)度 37.35 MPa
指標(biāo)結(jié)果
量子產(chǎn)率9.10%
量子產(chǎn)率0.57%
拉伸強(qiáng)度37.35 MPa

機(jī)制/方法亮點

  • 這篇論文的邏輯可以概括為四步： 環(huán)狀碳酸酯與胺先在室溫下開環(huán)生成 PHU 主鏈。
  • 隨后在高溫下發(fā)生 transcarbamoylation，形成動態(tài)共價交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
  • 氨基甲酸酯基團(tuán)聚集和鏈段運動受限共同誘導(dǎo)發(fā)光，屬于典型的 clustering-triggered emission
  • 當(dāng)這一網(wǎng)絡(luò)被原位構(gòu)筑到紙纖維孔隙中，再通過 XH-300UL+ 提供的紫外輻照進(jìn)行局部編碼時，就能實現(xiàn)無墨防偽圖案打印。 因此，這篇文章最有意思的地方在于把“材料結(jié)構(gòu)形成機(jī)制”和“最終應(yīng)用編碼方式”真正打通了。

應(yīng)用價值

  • 首次報道基于脂肪族 PHU 的動態(tài)共價交聯(lián)非傳統(tǒng)發(fā)光材料。
  • 在沒有傳統(tǒng)共軛發(fā)色團(tuán)的情況下，實現(xiàn)了 355/438 nm 級別的激發(fā)-發(fā)射響應(yīng)。
  • PHU2 在 90 °C 固化 18 h 后，量子產(chǎn)率提升到 9.10%，拉伸強(qiáng)度達(dá)到 37.35 MPa。
  • 材料同時具備形狀記憶和快速自修復(fù)，裂紋在 160 °C 下 30 s 修復(fù)至少 95%。
  • XH-300UL+ 支撐了 15 min 的無墨 UV 絲網(wǎng)印刷，圖案在濕環(huán)境中浸泡 24 h 仍穩(wěn)定。

相關(guān)儀器推薦

常見問題

這篇論文使用了哪種設(shè)備？
本研究使用 XH-300UL+、XH-300 系列。
研究的核心發(fā)現(xiàn)是什么？
該研究發(fā)表于 ACS Applied Materials & Interfaces（2020），使用 XH-300UL+、XH-300 系列 開展 非傳統(tǒng)發(fā)光聚合物、聚羥基氨酯 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括量子產(chǎn)率 9.10%；量子產(chǎn)率 0.57%；拉伸強(qiáng)度 37.35 MPa。
該研究發(fā)表在哪個期刊？
發(fā)表于 ACS Applied Materials & Interfaces，中科院 1 區(qū)。
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