本发明属于室温磷光，特别涉及一种二苯并噻吩衍生物室温磷光材料、该材料的制备方法以及包含该材料的室温磷光光固化墨水。
背景技术：
1、自监测性能是一种材料或结构在不使用外部传感器的情况下检测出现的应力、变形或损伤的内在能力。自监测材料是所谓的多功能材料的一种，其特点是通过其特定的成分和微观结构提供多种特定功能。自监测材料是结构健康监测(shm)中的一个重要组成部分，通过自监测材料可以不断地检查和保证结构或构件的力学完整性。在用户安全和维护成本方面，良好的shm可以带来许多有益的影响(因为可以安排程序化的干预措施)，并允许在突发灾难性事件发生时立即确认和预见剩余安全时间。传统的shm是通过使用外部传感器(应变计、光纤、加速度计等)来实现的，尽管性能优异，但是成本居高不下，结构复杂，工艺繁琐，器件笨重。因此，使用自监测材料实现shm是一种创新的可持续解决方案。自监测聚合物复合材料是最常见的自监测材料，主要是基于压阻变化，即材料在应变或损伤下显示电阻率变化的能力。对于聚合物来说，这种性能是通过制造具有特定组成和微观结构的(纳米)复合材料来实现的，从而实现聚合物导电。这通常是通过向绝缘聚合物基体中添加导电填料来达到导电。常见的导电填料如炭黑(cb)、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨烯、碳纤维和碳纳米管。当渗滤系统发生变形时，填料的变形和导电网络的改变结合在一起，材料的电阻率发生变化，产生压阻行为。
2、但是上述方案依然结构复杂、功能单一、需要其他外部设备辅助实现功能并且如果大面积应用很难判断失效位置。限制了其实际应用[1]。
技术实现思路
1、为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种二苯并噻吩衍生物室温磷光材料、该材料的制备方法以及包含该材料的室温磷光光固化墨水。本发明的二苯并噻吩衍生物室温磷光材料具有热活化延迟荧光和室温磷光的特点，磷光寿命长，发光效率高等优点，室温磷光光固化墨水具有制备简单、磷光寿命长、量子效率高和打印精度高等优点，可应用于结构健康监测、湿度传感、温度传感、氧气传感和信息加密显示等领域。
2、按照本发明的一个方面，提供一种二苯并噻吩衍生物室温磷光材料，其特征在于分子结构通式如下：
3、
4、其中a和b可以相同或者不同，分别选自芳香环、芳杂环或其衍生物。
5、进一步地，其中a和b优选为：二苯胺基、4,4’-叔丁基二苯氨基，二苯基膦，二苯基氧磷，二苯甲酮和4,4’-二甲氧基二苯胺等，具体地，所述二苯并噻吩衍生物室温磷光材料的具体结构式包括但不限于：
6、
7、按照本发明的另一个方面，提供如上所述的二苯并噻吩衍生物室温磷光材料的制备方法，上述分子按照不同反应类型，可以分为碳氮偶联、碳磷偶联和碳碳偶联。当反应为碳氮偶联时所述合成方法为：将溴代二苯并噻吩衍生物与第一芳香环、芳杂环或其衍生物以摩尔比1:0.8～1︰3混合在有机溶剂中，然后将碱以与溴代二苯并摩尔比为0.8:1～3:1的量加入反应瓶中，除氧后，在催化剂(醋酸钯，四三苯基膦钯和钯金属等)的催化下合成目标产物。当反应为碳磷偶联时所述合成方法为：氩气气氛下，将溴代二苯并噻吩衍生物和干燥有机溶剂加入低温反应器，搅拌并降温至-78～-10℃，然后加入正丁基锂(与溴代二苯并噻吩衍生物摩尔比为：0.8:1～2:1)，反应1～12h后加入第一芳香环、芳杂环或其衍生物(与溴代二苯并噻吩摩尔比为：0.8:1～3:1)，反应1～12h，然后升温至室温反应1～24h合成目标产物。当反应为碳碳偶联时所述合成方法为：将溴代二苯并噻吩和第一芳香环、芳杂环或其衍生物以摩尔比1:0.8～1︰3混合在有机溶剂中，然后加入适量碱(与溴代二苯并噻吩摩尔比为：0.8:1～3:1)，除氧后在催化剂(醋酸钯，四三苯基膦钯和钯金属等)的催化下合成目标产物。
8、其中所述有机溶剂包括但不限于：二氯甲烷、甲苯、丙酮、四氢呋喃、氯仿、n,n-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜。
9、其中所述的碱包括但不限于：叔丁醇钾、叔丁醇钠、碳酸钾和醋酸钾等。
10、按照本发明的另一个方面，提供一种室温磷光光固化墨水，其特征在于包括如上所述的二苯并噻吩衍生物室温磷光材料和光敏树脂基体，其中所述二苯并噻吩衍生物室温磷光材料与光敏树脂基体的质量比为1:20000～1:10。利用上述室温磷光光固化墨水制备的器件，可以应用于结构自检测、湿度传感、温度传感、氧气传感、信息加密和信息显示等领域。
11、其中光敏树脂基体包括但不限于：丙烯酸酯光敏树脂、甲基丙烯酸酯光敏树脂、乙烯基类光敏树脂、乙烯基醚类光敏树脂、环氧类光敏树脂、不饱和聚酯光敏树脂、环氧丙烯酸酯光敏树脂、聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂、聚酯丙烯酸酯光敏树脂、聚醚丙烯酸酯光敏树脂、纯丙烯酸树脂光敏树脂、有机硅树脂光敏树脂、环氧光敏树脂、脂肪族丙烯酸酯光敏树脂。
12、本发明的二苯并噻吩衍生物室温磷光材料具有d-a-a结构，分子内电荷转移效率较高，且具有热激活延迟荧光和室温磷光双发射性质，实现单分子多组分发光，发光寿命长，量子效率高。本发明的室温磷光光固化墨水具有制备简单、磷光寿命长、量子效率高和打印精度高等优点，可应用于结构健康监测、湿度传感、温度传感、氧气传感和信息加密显示等领域。
1.一种二苯并噻吩衍生物室温磷光材料，其特征在于分子结构通式如下：
2.按照权利要求1所述的二苯并噻吩衍生物室温磷光材料，其中a和b选自：二苯胺基、4,4’-叔丁基二苯氨基、二苯基膦、二苯基氧磷、二苯甲酮和4,4’-二甲氧基二苯胺。
3.按照权利要求1所述的二苯并噻吩衍生物室温磷光材料，其具体结构式为以下中的任意一种：
4.一种按照权利要求1所述的二苯并噻吩衍生物室温磷光材料的制备方法，所述二苯并噻吩衍生物室温磷光材料按照反应类型的不同分为碳氮偶联、碳磷偶联和碳碳偶联，其中
5.按照权利要求4所述的制备方法，其中所述芳香环、芳杂环或其衍生物选自二苯胺基、4,4’-叔丁基二苯氨基、二苯基膦、二苯基氧磷、二苯甲酮和4,4’-二甲氧基二苯胺。
6.按照权利要求4所述的制备方法，其中所述有机溶剂选自二氯甲烷、甲苯、丙酮、四氢呋喃、氯仿、n,n-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
7.按照权利要求4所述的制备方法，其中所述碱选自叔丁醇钾、叔丁醇钠、碳酸钾或醋酸钾。
8.按照权利要求4所述的制备方法，其中所述催化剂选自醋酸钯，四三苯基膦钯或钯金属。
9.一种室温磷光光固化墨水，其特征在于包括按照权利要求1所述的二苯并噻吩衍生物室温磷光材料和光敏树脂基体，其中所述二苯并噻吩衍生物室温磷光材料与光敏树脂基体的质量比为1:20000～1:10。
10.按照权利要求9所述的室温磷光光固化墨水，其中所述光敏树脂基体为以下任意之一：丙烯酸酯光敏树脂、甲基丙烯酸酯光敏树脂、乙烯基类光敏树脂、乙烯基醚类光敏树脂、环氧类光敏树脂、不饱和聚酯光敏树脂、环氧丙烯酸酯光敏树脂、聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂、聚酯丙烯酸酯光敏树脂、聚醚丙烯酸酯光敏树脂、纯丙烯酸树脂光敏树脂、有机硅树脂光敏树脂、环氧光敏树脂、脂肪族丙烯酸酯光敏树脂。
