Сшитые флуоресцирующие сополимеры Советский патент 1992 года по МПК C08F216/12 

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, конкретно к свето- прозрачным сшитым полимерам с

люминофорными фрагментами в цепи, которые могут найти применение в качестве пластмассовых сцинтилляторов, используемых

лимеризацию 10.00 г смеси ДЭГБАК-ММА (1:1) 0,20 г (2,0 мае. % к смеси) соединения I в присутствии 0,2 г (2,0 мае. %) перекиси бенз.оила в атмосфере сухого азота в условиях, аналогичных примеру 1. Получают од- нородный прозрачный образец желтого цвета с теплостойкостью по Вика 180°С, который обладает спектром поглощения Амакспогл 324 нм. спектром флуоресценции с Амакс 395 нм, квантовым выходом флуоресценции 0,19 и светопропусканием 68%.

Поданным УФ-спектрофотометрирова- ния упаренного экстракта, степень связывания сомономера в полимер составляет 73%, что свидетельствует о следующем соотношении звеньев (m+n):(p+p )1:63.

Испытание люминесцентного конвертера, размеры и условия эксплуатации которого совпадают с описанными в примере 1 „ показывает увеличение светового выхода сцинтиллятора с 30 до 43% (см. таблицу).

Пример 4 (содержание люминофор- ной добавки I ниже минимального). Проводят сополимеризацию 10,00 г смеси ДЭГБАК-ММ (1:1) 0,005 г (0.05 мае. % к смеси) соединения I в присутствии 0,2 г(2,0 мае. %) перекиси бензоила (ПБ) в условиях, аналогичных примеру 1. Получают полимер, обладающий температурой размягчения по Вика 197°С, спектром поглощения с Амакс 323 нм, спектром флуоресценции с Амакс 395 нм, светопропусканием 89% и квантовым выходом флуоресценции 0,10, что заметно уступает значениям ,19- 0,37, характерным для полимеров с содержанием сомономера I от 0,1 до 2,0% (см, таблицу).

П р и м е р 5 (содержание люминофорной добавки I выше максимального).

Проводят сополимеризацию 10,00 г смеси ДЭГБАК-ММА (1:1), 0,3 г (3.0 мае. % к смеси) соединения I в присутствии 0,2 г (2,0 мае. %) ПБ в условиях, аналогичных примеру 1. Получают полимер, обладающий температурой размягчения по Вика и светопропусканием 74%. По этим показателям полимер заметно уступает материалам, полученным при содержании люминофор- ного сомономера 0.1-2,0 мас..%. Строение полученного бензтриазолсодержащего по- лиаллилкарбоната подтверждали данными УФ-, флуоресцентной и ПК-спектроскопии.

П р и м е р 6 (концентрация люминофор- ной добавки II ниже минимальной). Прово- дят сополимеризацию 10,0 г смеси ДЭГБАК-ММА (1:1), 0,005 г (0,05 мае. % к смеси)соединения III в присутствии0,2 г(2,0 мае. %) ПБ в условиях, аналогичных примеру 1. Свойства полученного сополимера

приведены в табл. 1. Квантовый выход флуоресценции 0.06, что заметно уступает значениям ,10-0.18. характерным для полимеров с содержанием хромофорного сомономера III 0,1-2,0 мае. %.

Пример 7 (концентрация люминофора добавки II выше максимальной). Проводят сополимеризацию 10,0 г смеси ДЭГБАК-ММА. 0,3 г (3.0 мае. % к смеси) соединения II в присутствии 0,2 г (2,0 мае. %) ПБ в условиях, аналогичных примеру 1. Получают сополимер, свойства которого после экстрагирования кипящим этанолом приведены в таблице.

Пример 8 (минимальная концентрация люминофорной добавки II). Проводят сополимеризацию 10,0 г смеси ДЭГБАК- ММА (1:1), 0,01 г (0,1 мае. % к смеси) соединения III в присутствии 0,2 г (2,0 мае. %) ПБ в условиях, аналогичных примеру 1. Свойства полученного полимера, содержащего по данным УФ- и люминесцентной спектроскопии, бензимидазольные звенья, приведены в табл. 1. По данным ИК-спектроскопии и УФ-спектрофотомет- рирования упаренного экстракта, степень связывания сомономера 74%.

П р и м е р 9 (оптимальная концентрация люминофорной добавки II). Проводят сополимеризацию 10,0 г смеси ДЭГБАК- ММА (1:1), 0,05 г (0,5 мае. %)соединения III в присутствии 0,2 г(2,0 мае. %) ПБ в условиях, аналогичных примеру 1. По данным УФ- и люминесцентной спектроскопии, полимер, подвергнутый экстрагированию кипящим этанолом, обладаетА макспогл 328 и 340 нм. А и 434 нм. Близость этих спектральных свойств со свойствами 0,5%- ного твердого раствора М-этилбензимида- зола в сополимере ДЭГБАК-ММА (1:1), имеющего АМакспогл 326 и 339 нм и Амаксфл 421 и 432 нм (в обоих случаях А нм) и подтверждает присутствие в сополимере бензимидазольных звеньев. По даннымЙК-спектроскопиииУФ-спектрофотометрии упаренного экстракта, степень связывания сомономера III 68%. Свойства полученного сополимера приведены в таблице.

Пример 10 (максимальная концентрация люминофорной добавки II). Проводят сополимеризацию 10,0 г смеси ДЭГБАК- ММА (1:1), 0,20 г (2,0 мае. %)соединения III в присутствии 0,2 г ( мае. %) ПБ в условиях, аналогичных примеру 1. По данным УФ- и люминесцентной спектроскопии, полимер, подвергнутый экстрагированию кипящим этанолом, содержит бензимидазольные фрагменты в цепи. В ИК-спектре полимера до экстрагирования наряду с полосами при 1252 и 1730 (сложноэфирные группы в мета- крилатных звеньях) полосами при 1010 и 1770 (карбонатные фрагменты), присутствует полоса при 1650см 1, свидетельствующая о наличии аллильных групп в несвязанном сомономере III. После экстракции остатков сомономера кипящим этанолом в течение 6-8 ч поглощение в области 1650 практически исчезает. ИК-спектр сополимера после экстракции совпадают в ИК-спектром 1%-ного твердого раствора N- этилбензимидазола в сополимере ДЭГБАК- ММА (1:1), полученном в тех же условиях, что и в примере 1, но без участия сомономера III, что является дополнительным доказательством строения бензимидэзолсодержэщего сополимера.

По данным ИК--спектроскопии и УФ- спектрофотометрирования упаренного экстракта, степень связывания сомономера в полимер составляет 61%. Свойства полученного сополимера приведены в таблице.

Ат

Формула изобретения Сшитые флуоресцирующие сополимеры

общей формулыI

ДСНгСНШгСН-СН2 НгСНЧМг)р{СН--С|р.

1 соосН

. WCH..

где R -tHH{CHj)ro-fci%-o-c-oIIУ

оо

10

15

(т+п):(р+р )от 1:1070 до 1:63

AT -CHjX

20 (т+п):(р+р )от 1:1010 до 1:69

в качестве светопрозрачных материалов для изготовления люминесцентных конвертирующих систем.

Ат

1

(т+п):(р+р )от 1:1070 до 1:63

AT -CHjX

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям. Новые сополимеры с теплостойкостью по Вика 176-195°С. све- топропусканием для образцов толщиной 4 мм 78-89% при 400 (430) нм, световыходом конвертора 36-47% получают за счет сшитой структуры, полученной при сополимери- зации диэтиленгликольбисаллилкарбоната (ДЭГБАК), метилметакрилата (ММА) и акри- лоилбензтриазола (I) или аллилбензтриазо- ла (II) при молярном соотношении звеньев люминофора I: (ДЭГБАК+ММА)1:1070 до 1:63 или люминофора II (ДЭГ- БАК+ММА)1:1010 до 1:69, при молярном соотношении ДЭТБАК:ММА 1:1. 1 табл. Ч ю 00 ю ел со