CN103205176A - 一种隧道用蓄能发光涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于新型道路功能材料技术领域，具体来说，涉及一种用于隧道的环氧树脂型蓄能发光涂料及其制备方法。按质量份计，本发明所述的用于隧道的环氧树脂型蓄能发光涂料主要由环氧树脂30-55份、胺类固化剂10-25份、发光材料30-50份及触变剂0.01-5份组成，具体制备方法为：将基料环氧树脂、胺类固化剂混合均匀；再加入发光材料，进行搅拌，转速控制在100-300r/min；再加入触变剂，继续搅拌，转速控制在100-300r/min，使其混合均匀便制得。与现有技术相比，本发明所述的用于隧道的环氧树脂型蓄能发光涂料具有亮度高，余辉时间长低能耗，制备工艺简单，环保等优点。

Description

一种隧道用蓄能发光涂料及其制备方法

所属技术领域

本发明属于新型道路功能材料技术领域，具体来说，涉及一种用于隧道的环氧树脂型蓄能发光涂料及其制备方法。

技术背景

随着高速公路建设进度的加快，特大桥梁和特长隧道在整个工程中所占比重越来越大，随之而来出现两个问题：隧道越长，在出现交通事故时救援和逃生困难就越大，特别是在出现火灾情况时，往往会导致隧道照明电路停电，这样逃生就是一大困难；隧道越长，相应照明设施的配备更多，从而增加了能耗。蓄能发光涂料可以吸收可见光，然后进行激发转化为可见光发射，起到应急显示的作用；同时可以和隧道内照明设施交替使用，降低能耗。基于以上特点，蓄能发光涂料在隧道内使用，可以提高行车安全性，节约能源。

蓄能发光涂料中使用的发光材料，目前主要是稀土激活铝酸锶系列发光材料，相比于传统的硫化锌发光粉，具有无毒、无放射性，高亮度，余辉时间长，寿命长，物理、化学性能稳定等优点，可广泛应用于很多行业。中国专利（CN200510085502）就公开了一种制备稀土激活的铝酸锶长余辉荧光粉的方法，包括如下步骤：1)制备摩尔份数比如下的混合溶液：硝酸锶29.6-39.5，120℃下搅拌1-24小时形成凝胶；2)将凝胶在300-900℃下加热1.5-30小时，得到固相预烧产物；3)将固相预烧产物研磨后加入无机盐，然后在800-1400℃下在还原气氛中灼烧，洗涤后得到所述稀土激活的铝酸锶长余辉荧光粉。

随着科技发展，其它不同组成的蓄能发光涂料也相继被研制出来，以适用于低度应急照明、指示标识和装饰美化工程。许庆华等人研制出的一种凹凸棒蓄能发光涂料，由提纯后的凹凸棒、铝酸锶、聚乙烯醇超细粉末、速溶硅酸钠、超细玻璃粉、金红石型钛白粉和固体有机硅消泡剂组成，主要适用于制作应急标牌、地名标牌等需要发光的产品。盖广清等人研制出一种建筑用蓄能发光涂料，该发光涂料主要由水溶性高分子树脂、长余辉稀土发光材料、硅溶胶、分散剂、成膜助剂、消泡剂、增稠剂经过研磨混合搅拌制成。宁桂玲等人则研制出一种由有机基体、稀释剂、超分散剂、乳化剂组成的溶剂型蓄能发光涂料，以适用于发光安全标志，各种应急场合以及家居装修装饰。

环氧树脂也可作为发光材料的基料，但使用时，必须满足固化之后无色透明，并且具有普通环氧树脂涂料所具有的理化性能。由于环氧树脂的这种局限性，目前环氧树脂类蓄能发光涂料的研究较少，一般只见于建筑业和制造业，对于交通领域，尤其是隧道内施工，基本上没有相应的报道。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于隧道的环氧树脂型蓄能发光涂料及其制备方法。

本发明所述的隧道用蓄能发光涂料，按质量份计，由30-55份的基料A、胺类固化剂10-25份、发光材料30-50份及触变剂0.01-5份组成。

所述的基料A为环氧树脂，具体为Tactix556、E-55、E-51、E-44中的一种或几种。

所述的胺类固化剂为乙二胺、间苯二胺、四丁基溴化胺、DMP-30、2-乙基-4-甲基咪唑中的一种或几种。

所述的发光材料为荧光粉。

所述的荧光粉为SrAl₂O₄:Eu²⁺、SrAl₂O₄:Dy³⁺、Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺、Sr₄Al₁₄O₂₅:Dy³⁺、Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺及Sr₂MgSi₂O₇Dy³⁺中的一种或几种。

所述的荧光粉半径为5.0-15.0μm。

所述的触变剂为气相二氧化硅、聚酰胺蜡及有机膨润土中的一种或几种。

所述的气相二氧化硅的比表面积为100-250m²/g，粒径6-16nm。

本发明所述的隧道用蓄能发光涂料的制备方法：按上述配比称取各组分，首先将基料A、胺类固化剂混合均匀；然后加入发光材料，搅拌，转速控制在100-300r/min；最后加入触变剂，继续搅拌，转速控制在100-300r/min，使其混合均匀。

与现有技术相比，本发明制备的用于隧道的环氧树脂型蓄能发光涂料具有如下优点：采用的基料为环氧树脂系列，具有良好的透光性、粘结强度和力学性能等；针对隧道内部行车环境黑暗且密闭而研制，该涂料具有亮度高，余辉时间长等特点，其优良的发光性能可有效提高隧道内行车安全系数，降低能耗；制备工艺简单，属环保产品，有望在全国大力推广使用，带来显著的经济效益和社会效益。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明所述的制备方法做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

涂料配方：E51型环氧树脂167g、乙二胺83g、SrAl₂O₄:Eu²⁺（半径为10.0-15.0μm，Eu²⁺的掺杂量的摩尔百分比为2%）250g、气相二氧化硅（比表面积为120m²/g，平均粒径8nm）4g。

制备方法：先将E51型环氧树脂和乙二胺加入到1000ml烧杯中，经搅拌使其分散均匀；再加入SrAl₂O₄:Eu²⁺，充分搅拌，使其体系分散均匀；最后加入气相二氧化硅，不断搅拌，直至体系分散均匀。

实施例2

涂料配方：E55型环氧树脂150g、DMP-30112g、Sr₂MgSi₂O₇:Dy³⁺（半径为10.0-15.0μm，Dy³⁺的掺杂量的摩尔百分比为2%）120g、气相二氧化硅（比表面积为160m²/g，平均粒径10nm）2g。

制备方法：先将E55型环氧树脂和DMP-30加入到1000ml烧杯中，经搅拌使其分散均匀；再加入Sr₂MgSi₂O₇:Dy³⁺，充分搅拌，使其体系分散均匀；最后加入气相二氧化硅，不断搅拌，直至体系分散均匀。

实施例3

涂料配方：E51型环氧树脂87g、2-乙基-4-甲基咪唑53g、Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺（半径为5.0-10.0μm，Eu²⁺的掺杂量的摩尔百分比为2%）250g、聚酰胺蜡0.5g。

制备方法：先将E51型环氧树脂和2-乙基-4-甲基咪唑加入到1000ml烧杯中，经搅拌使其分散均匀；再加入Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺，充分搅拌，使其体系分散均匀；最后加入聚酰胺蜡，不断搅拌，直至体系分散均匀。

实施例4

涂料配方：E44型环氧树脂90g、间苯二胺53g、SrAl₂O₄:Eu²⁺（半径为5.0-10.0μm，Eu²⁺的掺杂量的摩尔百分比为2%）200g、有机膨润土0.3g。

制备方法：先将E51型环氧树脂和间苯二胺加入到1000ml烧杯中，经搅拌使其分散均匀；再加入SrAl₂O₄:Eu²⁺，充分搅拌，使其体系分散均匀；最后加入有机膨润土，不断搅拌，直至体系分散均匀。

实施例5

涂料配方：E44型环氧树脂90g、Tactix5565g、间苯二胺53g、SrAl₂O₄:Eu²⁺（半径为5.0-10.0μm，Eu²⁺的掺杂量的摩尔百分比为2%）200g、有机膨润土0.3g。

制备方法：先将E51、Tactix556型环氧树脂和间苯二胺加入到1000ml烧杯中，经搅拌使其分散均匀；再加入SrAl₂O₄:Eu²⁺，充分搅拌，使其体系分散均匀；最后加入有机膨润土，不断搅拌，直至体系分散均匀。

为验证本发明所述的环氧树脂型蓄能发光涂料的性能，取实施例1-5的样品进行测试，结果见下表：

Claims (9)

1.一种隧道用蓄能发光涂料，其特征在于，按质量份计，由30-55份的基料A、胺类固化剂10-25份、发光材料30-50份及触变剂0.01-5份组成。

2.根据权利要求1所述的隧道用蓄能发光涂料，其特征在于，所述的基料A为环氧树脂，具体为Tactix556、E-55、E-51、E-44中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的隧道用蓄能发光涂料，其特征在于，所述的胺类固化剂为乙二胺、间苯二胺、四丁基溴化胺、DMP-30、2-乙基-4-甲基咪唑中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的隧道用蓄能发光涂料，其特征在于，所述的发光材料为荧光粉。

5.根据权利要求4所述的隧道用蓄能发光涂料，其特征在于，所述的荧光粉为SrAl₂O₄:Eu²⁺、SrAl₂O₄:Dy³⁺、Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺、Sr₄Al₁₄O₂₅:Dy³⁺、Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺及Sr₂MgSi₂O₇:Dy³⁺中的一种或几种。

6.根据权利要求4所述的隧道用蓄能发光涂料，其特征在于，所述的荧光粉半径为5.0-15.0μm。

7.根据权利要求1所述的隧道用蓄能发光涂料，其特征在于，所述的触变剂为气相二氧化硅、聚酰胺蜡及有机膨润土中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的隧道用蓄能发光涂料，其特征在于，所述的气相二氧化硅的比表面积为100-250m²/g，粒径6-16nm。

9.根据权利要求1-8任一所述的隧道用蓄能发光涂料的制备方法，其特征在于，所述方法具体为：首先将基料A、胺类固化剂混合均匀；然后加入发光材料，搅拌，转速控制在100-300r/min；最后加入触变剂，继续搅拌，转速控制在100-300r/min，使其混合均匀。