水性聚氨酯荧光材料的制备及性能研究

水性聚氨酯荧光材料的制备及性能研究

水性聚氨酯荧光材料的制备及性能研究

摘要：本文以水性聚氨酯为基础，通过引入荧光染料制备了一种新型的水性聚氨酯荧光材料。通过对制备过程中各参数的调控，实验得到了最佳的制备条件。通过表征手段，包括红外光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、热重分析等对材料的性能进行研究。结果表明，水性聚氨酯荧光材料具有良好的化学稳定性、发光性能及耐热性能。本研究为开发新型水性荧光材料提供了理论和实验基础。

关键词：水性聚氨酯，荧光材料，制备方法，性能研究 1.引言

荧光材料是一种具有发光特性的材料，广泛应用于显示器、照明、生物医学、传感器等领域。传统的荧光材料大多基于有机溶剂作为载体，但存在环境污染和溶剂残留等问题。水性聚氨酯具有良好的溶胀性、环保性和生物相容性等特点，因此成为制备新型荧光材料的理想载体材料。

2.实验部分

2.1 实验材料

- 低聚物：水性聚氨酯

- 荧光染料：甲基红

- 功能单体：甲基丙烯酸甲酯

- 交联剂：乙二醇二甲基丙烯酸酯

- 表面活性剂：十二烷基硫酸钠

2.2 制备过程

步骤1：制备水性聚氨酯基体

将适量的低聚物溶于适量的去离子水中，加入表面活性剂并在

搅拌下加热至80℃溶解完全，冷却至室温得到水性聚氨酯基体。

步骤2：合成荧光水性聚氨酯

将荧光染料甲基红溶于甲基丙烯酸甲酯中，并加入适量的交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯，搅拌均匀后将其加入水性聚氨酯基体中，并继续搅拌至反应完全。最终得到荧光水性聚氨酯溶液。

3.结果与讨论

3.1 红外光谱分析

采用傅里叶红外光谱对合成的荧光水性聚氨酯进行表征，观察到主要吸收峰位在1700 cm-1，这表明荧光染料成功引入到水

性聚氨酯材料中。

3.2 紫外-可见吸收光谱分析

荧光水性聚氨酯溶液在紫外-可见光谱范围内显示出荧光染料

的典型吸收特征。通过调节荧光染料的浓度，可以改变荧光水性聚氨酯的发光颜色和强度。

3.3 荧光光谱分析

荧光水性聚氨酯溶液在荧光光谱仪上进行测试，观察到显著的荧光发射峰位。不同浓度的荧光水性聚氨酯溶液发光强度随荧光染料浓度的增加而增加，这表明荧光染料的加入有效提高了材料的荧光性能。

3.4 热重分析

荧光水性聚氨酯溶液在热重分析仪上进行热稳定性测试，观察到材料的热分解温度较高，表明荧光水性聚氨酯材料具有一定的耐热性能。

4.结论

本文通过引入荧光染料制备了一种新型的水性聚氨酯荧光材料。经过实验表征和性能测试，结果显示该材料具有良好的化学稳

定性、发光性能及耐热性能。该研究为开发新型水性荧光材料提供了重要的理论和实验基础。未来的研究可以进一步优化制备条件，提升材料的性能，并探索其在生物医学等领域的应用潜力

通过本文的研究，成功制备了一种新型的水性聚氨酯荧光材料，并对其进行了表征和性能测试。实验结果显示，荧光染料成功引入到水性聚氨酯材料中，并能够调节其发光颜色和强度。荧光水性聚氨酯溶液在荧光光谱仪上显示出显著的荧光发射峰位，并且发光强度随荧光染料浓度的增加而增加。此外，荧光水性聚氨酯材料具有较高的热分解温度，表明其具有一定的耐热性能。综上所述，该研究为开发新型水性荧光材料提供了重要的理论和实验基础，并且具有良好的化学稳定性、发光性能及耐热性能。未来的研究可以进一步优化制备条件，提升材料的性能，并探索其在生物医学等领域的应用潜力