CN103289469A - 一种基于发光量子点的荧光防伪油墨及其制法与应用 - Google Patents

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孙丽伟
史汉桥
肖红梅
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Abstract

本发明涉及一种基于发光量子点的荧光防伪油墨；它是由透明光油和发光量子点组成，具有紫外荧光防伪功能的荧光防伪油墨，该防伪油墨中发光量子点与透明光油的重量配比为0.05-5∶99.95-95；其制备步骤：发光量子点的制备，将发光量子点分散于丙酮中，得发光量子点丙酮溶液；然后按防伪油墨中发光量子点的含量取相应的发光量子点丙酮溶液加入到透明光油中，均匀混合后，真空抽除溶剂，得到发光量子点的荧光防伪油墨；该防伪油墨为隐形防伪油墨，其在自然光下无色透明，在紫外光下发出不同颜色可见光，防伪效果明显；该防伪油墨适用于丝网印刷、印章印制、凹版印刷等印刷方式，可应用于车票、发票、钞票等票据防伪及包装材料防伪。

Description

一种基于发光量子点的荧光防伪油墨及其制法与应用
技术领域
本发明涉及一种基于发光量子点的荧光防伪油墨，更具体地说，本发明涉及一种基于发光量子点的紫外荧光防伪油墨及其制备方法与应用。
背景技术
随着科学技术的进步和生活水平的提高，人们对产品质量的要求越来越高。为了有效防止假冒伪劣产品的泛滥，加大对假冒伪劣产品的打击力度，需要提高防伪技术和手段，才能达到高质量、高性能的防伪目的。传统防伪油墨中荧光成分多为有机染料或荧光粉，其在防伪油墨中的质量分数超过30％，才能达到相对明显的防伪效果。面临市场对隐形无色防伪油墨的需求，在传统工艺条件下只能通过减少荧光材料的用量来获得自身色泽较浅的油墨。这种油墨中荧光剂含量过低，在紫外灯照射下色泽黯淡，无法产生理想的防伪效果。
发光量子点具有优异的光电性能，作为一种最新型的荧光材料，与传统的有机染料分子相比具有多种优势。单一种类的量子点材料就能够根据其尺寸变化产生不同颜色的单色光，这是染料分子根本无法实现的。它还具有激发光谱宽并且连续分布，发射光谱单色性好，稳定性高等特点。此外，量子点的粒径非常小，是一种很好的纳米添加剂，其在紫外灯照射下能够发射出不同颜色的光。利用量子点发光效率高的特点，用发光量子点代替传统的荧光材料应用于防伪领域，在大量减少荧光材料的用量的同时获得防伪效果明显的高性能隐形无色防伪油墨。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于发光量子点的荧光防伪油墨。
本发明的另一目的是提供一种基于发光量子点的荧光防伪油墨的制备方法。
本发明的再一目的是提供上述量子点荧光防伪油墨的应用。
本发明的技术方案如下：
本发明提供的基于发光量子点的荧光防伪油墨，其为由透明光油和发光
量子点组成的具有紫外荧光防伪功能的荧光防伪油墨；所述发光量子点与透明光油的重量配比为0.05-5∶99.95-90；本发明的基于发光量子点的荧光防伪油墨在自然光下呈无色，在紫外灯照射下发出紫色、蓝色、绿色、黄色、黄绿色或橙色等不同颜色的可见光。
所述透明光油为油性透明光油或者水性透明光油。
所述的发光量子点为氧化锌量子点、经硅烷偶联剂表面修饰的氧化锌量子点、镧掺杂的氧化锌量子点、钠掺杂的氧化锌量子、氧化锌/二氧化硅核-壳结构的量子点、氧化锌/二氧化钛核-壳结构量子点或硒化镉量子点。
本发明提供的基于发光量子点的荧光防伪油墨的制备方法，包括以下步骤：
1)发光量子点溶液的制备：
所用发光量子点的制备方法详见本申请人之前申请的中国发明专利(专利号：200610080966.6，2011110028130.2，201110119973.3)；
2)发光量子点丙酮溶液的制备：
将发光量子点溶液经沉淀、离心、洗涤后分散在丙酮中，得到发光量子点丙酮溶液。
3)基于发光量子点的荧光防伪油墨的制备：
按防伪油墨中发光量子点的含量取相应的发光量子点丙酮溶液加入到透明光油中，超声分散5～30分钟，待混合均匀后，真空抽除溶剂及气泡得到基于发光量子点的荧光防伪油墨；所得基于发光量子点的荧光防伪油墨中发光量子点与透明光油的重量配比为0.05-5∶99.95-90。
本发明的基于发光量子点的荧光防伪油墨的用途在于：所述基于发光量子点的荧光防伪油墨用于丝网印刷、印章刻印或凹版印刷中所用油墨。
本发明的基于发光量子点的荧光防伪油墨的用途还在于：所述基于发光量子点的荧光防伪油墨用于防伪票据或防伪包装材料中所用油墨。所述防伪票据为防伪车票、防伪发票或防伪钞票。
本发明以发光量子点为基础，将发光量子点加入透明光油中，制备出具有紫外荧光防伪功能的量子点防伪油墨。其与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明提供的量子点荧光防伪油墨中发光量子点的质量分数小于5％，很大程度上节约了发光材料的用量，节约了成本。
2、本发明提供的量子点荧光防伪油墨为隐形防伪油墨，其在自然光下为无色透明，在紫外光下发出紫、蓝、绿、黄、黄绿、橙等不同颜色的可见光，防伪效果明显。
3、本发明提供的量子点荧光防伪油墨，其制备方法工艺简单，无需三辊研磨，成本低廉。
4、本发明提供的基于发光量子点的荧光防伪油墨适用于丝网印刷、印章刻印、凹版印刷等印刷方式。
5、本发明提供的基于发光量子点的荧光防伪油墨可以应用于车票、发票、钞票等票据防伪及包装材料防伪。
附图说明
图1为本发明量子点荧光防伪油墨在可见光及紫外灯(紫外灯激发波长为302nm)照射下的效果对比图。
图2为本发明量子点荧光防伪油墨经不同方式制作的图案照片(UV302nm).(a)蘸写，(b)丝网印刷，(c)印章印刷。
具体实施方式
下面结合实施例(但不限于所举实施例)及对比例进一步描述本发明：
实施例1
取20mL自制的紫光经硅烷偶联剂进行表面修饰的氧化锌量子点乙醇溶液，经沉淀、离心、洗涤后重新分散于丙酮溶液中，得硅烷偶联剂表面修饰的氧化锌量子点氧化锌量子点含量为0.08g的量子点丙酮溶液。
将所得量子点丙酮溶液加入4.0g透明光油中，超声分散5分钟，真空抽除丙酮溶剂及气泡，得硅烷偶联剂表面修饰的氧化锌量子点的荧光防伪油墨；
所得基于发光量子点的荧光防伪油墨中，硅烷偶联剂表面修饰的氧化锌量子点与透明光油的重量配比为2∶100。
该量子点防伪油墨在自然光下为无色，在紫外灯照射下发出紫色的光，其发光波长为402nm。
实施例2
取5mL自制的蓝光氧化锌量子点乙醇溶液，沉淀、离心、洗涤后重新分散于丙酮溶液中，得氧化锌量子点含量为0.02g的量子点丙酮溶液。
将量子点丙酮溶液加入4.0g透明光油中，超声分散10分钟，真空抽除丙酮溶剂及气泡，得氧化锌量子点的荧光防伪油墨。所得荧光防伪油墨中，氧化锌量子点与透明光油的重量配比为0.5∶99.5。
该量子点防伪油墨在自然光下为无色，在紫外灯照射下发出蓝色的光，其发光波长为450nm。
实施例3
取10mL自制的绿光镧掺杂氧化锌量子点乙醇溶液，沉淀、离心、洗涤后重新分散于丙酮溶液中，得镧掺杂氧化锌量子点含量为0.04g的量子点丙酮溶液。
将量子点丙酮溶液加入4.0g透明光油中，超声分散15分钟，真空抽除丙酮溶剂及气泡，得镧掺杂氧化锌量子点的荧光防伪油墨。所得荧光防伪油墨中，镧掺杂氧化锌量子点与透明光油的重量配比为1∶99。
该量子点防伪油墨在自然光下为无色，在紫外灯照射下发出绿色的光，其发光波长为495nm。
实施例4
取30mL自制的黄光钠掺杂氧化锌量子点乙醇溶液，沉淀、离心、洗涤后重新分散于丙酮溶液中，得钠掺杂氧化锌量子点含量为0.12g的量子点丙酮溶液。
将量子点丙酮溶液加入4.0g透明光油中，超声分散20分钟，真空抽除丙酮溶剂及气泡，得钠掺杂氧化锌量子点的荧光防伪油墨。所得荧光防伪油墨中，钠掺杂氧化锌量子点与透明光油的重量配比为3∶97。
该量子点防伪油墨在自然光下为无色，在紫外灯照射下发出黄色的光，其发光波长为547nm。
实施例5
取0.20g自制的绿光氧化锌/二氧化硅核壳结构量子点，分散于5mL丙酮溶液中，得氧化锌/二氧化硅核-壳结构量子点的丙酮溶液。
将量子点丙酮溶液加入4.0g透明光油中，超声分散30分钟，真空抽除丙酮溶剂及气泡，得氧化锌/二氧化硅核-壳结构量子点的荧光防伪油墨。所得荧光防伪油墨中，氧化锌/二氧化硅核-壳结构量子点与透明光油的重量配比为5∶95。
该量子点防伪油墨在自然光下为无色，在紫外灯照射下发出绿色的光，其发光波长为493nm。
实施例6
取0.12g自制的黄绿光氧化锌/二氧化钛核壳结构量子点，分散于20mL丙酮溶液中，得氧化锌/二氧化钛核-壳结构量子点的丙酮溶液。
将量子点丙酮溶液加入4.0g透明光油中，超声分散25分钟，真空抽除丙酮溶剂及气泡，得氧化锌/二氧化钛核-壳结构量子点的荧光防伪油墨。所得荧光防伪油墨中，氧化锌/二氧化钛核-壳结构量子点与透明光油的重量配比为3∶97。
该量子点防伪油墨在自然光下为无色，在紫外灯照射下发出黄绿色的光，其发光波长为516nm。
实施例7
取0.08g自制的橙光硒化镉量子点，分散于10mL丙酮溶液中，得硒化镉量子点的丙酮溶液。
将硒化镉量子点丙酮溶液加入4.0g透明光油中，超声分散25分钟，真空抽除丙酮溶剂及气泡，得硒化镉量子点的荧光防伪油墨。所得荧光防伪油墨中，硒化镉量子点与透明光油的重量配比为2∶98。
该量子点防伪油墨在自然光下为无色，在紫外灯照射下发出橙色的光，其发光波长为613nm。
上述实施例的基于发光量子点的荧光防伪油墨用途：
可以作为荧光防伪油墨用于丝网印刷、印章刻印或凹版印刷。
也可以作为荧光防伪油墨用于防伪票据或防伪包装材料的制作；所述防伪票据可为防伪车票、防伪发票或(防伪)钞票等。
如图1所示，本发明量子点荧光防伪油墨在可见光及紫外灯(紫外灯激发波长为302nm)照射下的效果对比图。
上述实施例的基于发光量子点的荧光防伪油墨用途：
可以作为荧光防伪油墨用于丝网印刷、印章刻印或凹版印刷。
也可以作为荧光防伪油墨用于防伪票据或防伪包装材料的制作；所述防伪票据可为防伪车票、防伪机票、防伪发票或防伪钞票等。
如图1所示，本发明量子点荧光防伪油墨在可见光及紫外灯(紫外灯激发波长为302nm)照射下的效果对比图。
图2所示，本发明量子点荧光防伪油墨经不同方式制作的图案在可见光及紫外灯(紫外灯激发波长为302nm)照射下的效果对比照片：
图2中的(a)图为量子点荧光防伪油墨蘸写所得图案在可见光及紫外灯(紫外灯激发波长为302nm)照射下的效果对比图。该方式可将量子点荧光防伪油墨用于在布料、纸质基底或塑料基底上人工绘制各种形状的图案，或者在木板基底上人工涂布一层量子点防伪油墨，其在可见光下为无色，在紫外灯照射先呈现肉眼可识别的颜色，从而达到防伪的目的。
图2中的(b)图为量子点荧光防伪油墨经丝网印刷方式所得图案在可见光及紫外灯(紫外灯激发波长为302nm)照射下的效果对比图。该方式可将量子点荧光防伪油墨用于在车票、机票、发票或钞票等票据及包装材料上印制各种形状的图案，其在可见光下为无色，在紫外灯照射先呈现肉眼可识别的颜色，从而达到防伪的目的。
图2中的(c)图为量子点荧光防伪油墨经印章制所得图案在可见光及紫外灯(紫外灯激发波长为302nm)照射下的效果对比图。该方式可将量子点荧光防伪油墨用于在姓名印章、单位用章、个性印章等印制在布料、纸质基底或塑料基底上。在可见光下为无色，在紫外灯照射先呈现肉眼可识别的颜色，从而达到防伪目的。

Claims (7)

1.一种基于发光量子点的荧光防伪油墨，其特征在于：其为由透明光油和发光量子点组成的具有紫外荧光防伪功能的荧光防伪油墨；所述发光量子点与透明光油的重量配比为0.05-5∶99.95-90。
2.按权利要求1所述的基于发光量子点的荧光防伪油墨，其特征在于，所述透明光油为油性透明光油或者水性透明光油。
3.按权利要求1所述的基于发光量子点的荧光防伪油墨，其特征在于，所述的发光量子点为氧化锌量子点、经硅烷偶联剂表面修饰的氧化锌量子点、镧掺杂的氧化锌量子点、钠掺杂的氧化锌量子、氧化锌/二氧化硅核-壳结构的量子点、氧化锌/二氧化钛核-壳结构量子点或硒化镉量子点。
4.一种权利要求1所述的基于发光量子点的荧光防伪油墨的制备方法，包括以下步骤：
1)发光量子点丙酮溶液的制备：
将发光量子点溶液经沉淀、离心、洗涤后分散在丙酮中，得到发光量子点丙酮溶液。
2)基于发光量子点的荧光防伪油墨的制备：
按防伪油墨中发光量子点的含量取相应的发光量子点丙酮溶液加入到透明光油中，超声分散5～30分钟，待混合均匀后，真空抽除溶剂及气泡得到基于发光量子点的荧光防伪油墨；所得基于发光量子点的荧光防伪油墨中发光量子点与透明光油的重量配比为0.05-5∶99.95-90。
5.一种权利要求1所述的基于发光量子点的荧光防伪油墨的用途，其特征在于，所述基于发光量子点的荧光防伪油墨用于丝网印刷、印章刻印或凹版印刷中所用油墨。
6.一种权利要求1所述的基于发光量子点的荧光防伪油墨的用途，其特征在于，所述基于发光量子点的荧光防伪油墨用于防伪票据或防伪包装材料中所用油墨。
7.按权利要求6所述的基于发光量子点的荧光防伪油墨的用途，其特征在于，所述防伪票据为防伪车票、防伪发票或防伪钞票。
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