CN105949947B - 荧光涂料、其制备方法及应用 - Google Patents

荧光涂料、其制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种荧光涂料，包括长余辉荧光粉、粘结剂、固化剂、防沉淀剂、耐磨剂和防紫外光油。本发明还提供该荧光涂料的制备方法及应用。本发明提供的荧光涂料具有良好的耐水、耐热、耐光、耐磨的性能，即使在长时间的恶劣环境中使用，涂层也不易开裂不易剥落，使用寿命长，且制造工艺简单，性能稳定，方便实用。

Description

荧光涂料、其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及荧光材料领域，具体的，涉及荧光涂料、其制备方法及应用。
背景技术
随着建筑装饰产业的发展，涂料业也随之发展，市面上出现了各种各样的功能性涂料，荧光涂料就是其中一种。荧光涂料具有极强的吸光-蓄光-发光能力，通过吸收紫外线光或可见光，使光能转化后储存，在暗处又可将能量转化为光能而发光。荧光涂料是由其组成中的荧光颜料赋予涂料以荧光功能的。
现有的荧光涂料色谱齐全，色光鲜艳纯正，着色力强，但耐光、耐气候性和化学稳定性差。特别是在室外场所使用，经历日晒雨淋后，发光效果劣化，涂层易开裂。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种性能好，使用寿命长的荧光涂料。
本发明的一方面提供一种荧光涂料，包括长余辉荧光粉、粘结剂、固化剂、防沉淀剂、耐磨剂和防紫外光油。
在一种实施例中，所述长余辉荧光粉为包膜长余辉荧光粉，目数为100-1200目。优选的，所述目数为100-800目。
在一种实施例中，所述包膜长余辉荧光粉包括长余辉荧光颗粒和磷酸钙膜，且所述磷酸钙膜包裹在长余辉荧光颗粒的外表面，具有良好的防水性能。
在一种实施例中，所述长余辉荧光颗粒为稀土激发的铝酸盐，颗粒粒径大小为10-200μm，磷酸钙膜厚度为5-20nm。
本发明中采用包膜长余辉荧光粉，经过表面包膜处理，使得长余辉荧光颗粒避免了与空气、水直接接触，具有良好的耐水耐热性能，改善了长余辉荧光粉的稳定性，延长了使用寿命。经过表面包膜处理后的荧光粉在水中浸泡48小时后，发光性能不变。
在一种实施例中，所述防紫外光油为丙烯酸树脂或聚氨酯。
本发明在荧光涂料中添加了防紫外光油，能够有效的避免紫外线对涂料的腐蚀分解作用，使得荧光涂料具有良好的避光效果。本发明采用的丙烯酸树脂对光的主吸收峰处于太阳光谱范围之外，使得制备的荧光涂料具有优异的耐光性及抗户外老化性能。本发明的荧光涂料在强紫外光照射100小时后，发光性能维持不变。
可以理解的，所述防紫外光油不仅可以添加在荧光涂料中，还可以在荧光涂料外面再添加一层防紫外光油的膜层，避光效果更好。
在一种实施例中，所述粘结剂为环氧树脂，所述固化剂为乙二脂或乙二醇，所述防沉淀剂为烷基磷酸酯或烷基苯基磺酸盐，所述耐磨剂为氧化硅或氧化锆。
本发明在荧光涂料中添加了烷基磷酸酯或烷基苯基磺酸盐作为防沉淀剂，并调节其与长余辉荧光粉之间的比例，使得长余辉荧光粉与其他溶剂间产生絮凝，使之不易沉淀，起防止沉淀作用。
本发明在荧光涂料中添加了氧化硅或氧化锆作为耐磨剂，使其均匀分布在涂料中，增加了涂料的表面硬度，提升了耐磨性能。并且其低吸水性增强了涂料的耐水性能。
在一种实施例中，所述荧光涂料各成分的质量百分数为：5％-50％的长余辉荧光粉，45％-80％的粘结剂，2％-10％的固化剂，0.5％-5％的防沉淀剂，2％-15％的防紫外光油和0.1％-5％的耐磨剂。
本发明的另一方面提供上述荧光涂料的制备方法，包括如下步骤：将质量百分数为45％-80％的粘结剂，2％-10％的固化剂，0.5％-5％的防沉淀剂，2％-15％的防紫外光油和0.1％-5％的耐磨剂混合制成溶剂，然后加入5％-50％的长余辉荧光粉，充分混合，制成荧光涂料。
可以理解的，所述混合步骤包括但不限于采用搅拌或超声的方式，以达到充分混合并均匀的目的。
在一种实施例中，将所有成分混合后，在常温下搅拌0.5-2小时。
在一种实施例中，所述长余辉荧光粉为包膜长余辉荧光粉，其制备方法如下：
1)将长余辉荧光颗粒加入pH为12～13的NaOH溶液中清洗，搅拌后沉淀，排去上清液，得到清洗后的长余辉荧光颗粒；
2)将清洗后的长余辉荧光颗粒中加入质量百分数为5～10％的可溶性钙盐溶液，然后再加入质量百分数为3-10％的可溶性磷酸盐溶液，得到包膜后的长余辉荧光粉溶液；
3)将包膜后的长余辉荧光粉溶液过滤烘干，得到包膜长余辉荧光粉。
在一种实施例中，步骤1)中的清洗可反复2-3次，以达到杂质被清洗干净的目的。
在一种实施例中，步骤2)中的所述可溶性钙盐为Ca(NO3)2或CaCl2，所述可溶性磷酸盐为NaH2PO4或者KH2PO4。
可以理解的，步骤2)中将长余辉荧光粉与可溶性钙盐溶液及可溶性磷酸盐溶液混合时，包括但不限于采用搅拌或超声的方式，以使Ca2+充分粘附在长余辉荧光粉颗粒的表面。
在一种实施例中，步骤3)中的烘干的温度为110-140℃，烘干时间是10-15小时。
本发明的另一方面提供上述荧光涂料在制备夜光指示标志线中的应用。所述夜光指示标志线可应用于道路上，用于指示道路方向和标志。
可以理解的，荧光涂料可以制备出不同颜色的夜光指示标志线。例如采用不同比例的黄绿色长余辉荧光粉、橙色长余辉荧光粉和天蓝色长余辉荧光粉，可调配出白色和黄色荧光涂料。
本发明提供的荧光涂料，采用了包膜的长余辉荧光粉，余辉时间长，耐水耐热性能好，并且添加了防紫外光油及耐磨剂，增强了荧光涂料耐磨及耐光照的性能。本发明提供的荧光涂料即使在长时间的恶劣环境中使用，涂层也不易开裂不易剥落，使用寿命长，且制造工艺简单，性能稳定，方便实用。
具体实施方式
实施例一 制备包膜长余辉荧光粉
将500g长余辉荧光颗粒加入pH＝12-13的NaOH溶液2000ml，搅拌10min后排去上清液，共清洗三次。加入质量百分数为5-10％的Ca(NO3)2溶液搅拌10min。然后加入质量百分数为3-10％NaH2PO4搅拌10min。Ca(NO3)2和NaH2PO4生成Ca3(PO4)2，Ca3(PO4)2包覆长余辉荧光颗粒外表面，形成磷酸钙膜。将反应完全后的溶液脱水，在110-140℃烘干10小时，得到包膜荧光粉。所述包膜荧光粉目数为100-500目，磷酸钙膜层厚度为5-20nm。
实施例二 制备荧光涂料
将质量百分数为45％-80％的环氧树脂，2％-10％的乙二醇，0.5％-5％的烷基磷酸酯(CP-88)，2％-15％的丙烯酸树脂和0.1％-5％的二氧化硅混合制成溶剂，然后加入实施例一制备的5％-50％的包膜长余辉荧光粉，混合后在常温下搅拌0.5小时，制成荧光涂料。
实施例三 制备包膜长余辉荧光粉
将500g长余辉荧光颗粒加入pH＝12-13的NaOH溶液2000ml，搅拌10min后排去上清液，共清洗三次。加入质量百分数为5-10％的CaCl2溶液搅拌10min。然后加入质量百分数为3-10％KH2PO4搅拌10min。CaCl2和KH2PO4生成Ca3(PO4)2，Ca3(PO4)2包覆长余辉荧光颗粒外表面，形成磷酸钙膜。将反应完全后的溶液脱水，在110-140℃烘干10小时，得到包膜荧光粉。所述包膜荧光粉目数为100-500目，磷酸钙膜层厚度为5-20nm。
实施例四 制备荧光涂料
将质量百分数为45％-80％的环氧树脂，2％-10％的乙二醇，0.5％-5％的烷基苯基磺酸盐，2％-15％的聚氨酯和0.1％-5％的氧化锆混合制成溶剂，然后加入实施例三制备的5％-50％的包膜长余辉荧光粉，混合后在常温下搅拌0.5小时，制成荧光涂料。
实施例五 制备黄色荧光涂料
按照实施例一的方法制备包膜黄绿色长余辉荧光粉、包膜橙色长余辉荧光粉及包膜天蓝色长余辉荧光粉，然后将含量为80-95％包膜黄绿色长余辉荧光粉，5-10％的包膜橙色长余辉荧光粉，2-5％的包膜天蓝色长余辉荧光粉混合，加入到按照实施例二的方法制备的溶剂中，混合后在常温下搅拌2小时，制成黄色荧光涂料。
实施例六 制备白色荧光涂料
按照实施例三的方法制备包膜黄绿色长余辉荧光粉、包膜橙色长余辉荧光粉及包膜天蓝色长余辉荧光粉，然后将含量为45-65％包膜黄绿色长余辉荧光粉，10-15％的包膜橙色长余辉荧光粉，20-35％的包膜天蓝色长余辉荧光粉混合，加入到按照实施例四的方法制备的溶剂中，混合后在常温下搅拌2小时，制成白色荧光涂料。
可以理解的，可以通过调整不同比例的长余辉荧光粉制备出不同颜色的荧光涂料。例如调配出红色、绿色和紫色的荧光涂料。不同颜色的荧光涂料可以画出不同的荧光标志线，用于道路上指示道路方向和标志。荧光涂料也可以用于招牌或胶带上，制作各种荧光图案。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案所做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种荧光涂料，其特征在于，包括以下质量百分比的成分：5％-50％的长余辉荧光粉，45％-80％的粘结剂，2％-10％的固化剂，0.5％-5％的防沉淀剂，2％-15％的防紫外光油和0.1％-5％的耐磨剂，所述防紫外光油为丙烯酸树脂或聚氨酯，所述长余辉荧光粉为包膜长余辉荧光粉，目数为100-1200目，所述粘结剂为环氧树脂，所述固化剂为乙二酯或乙二醇，所述包膜长余辉荧光粉包括长余辉荧光颗粒和磷酸钙膜，且所述磷酸钙膜包裹在长余辉荧光颗粒的外表面，所述包膜长余辉荧光粉的制备方法如下：
1)将长余辉荧光颗粒加入pH为12～13的NaOH溶液中清洗，搅拌后沉淀，排去上清液，得到清洗后的长余辉荧光颗粒；
2)将清洗后的长余辉荧光颗粒中加入质量百分数为5～10％的可溶性钙盐溶液，然后再加入质量百分数为3-10％的可溶性磷酸盐溶液，得到包膜后的长余辉荧光粉溶液；
3)将包膜后的长余辉荧光粉溶液过滤，在110-140℃之间烘干，得到包膜长余辉荧光粉。
2.如权利要求1所述的荧光涂料，其特征在于：所述长余辉荧光颗粒为稀土激发的铝酸盐，颗粒粒径大小为10-200μm，磷酸钙膜厚度为5-20nm。
3.如权利要求1所述的荧光涂料，其特征在于：所述防沉淀剂为烷基磷酸酯或烷基苯基磺酸盐，所述耐磨剂为氧化硅或氧化锆。
4.一种荧光涂料的制备方法，包括如下步骤：将质量百分数为45％-80％的粘结剂，2％-10％的固化剂，0.5％-5％的防沉淀剂，2％-15％的防紫外光油和0.1％-5％的耐磨剂混合制成溶剂，然后加入5％-50％的长余辉荧光粉，充分混合，制成荧光涂料；所述防紫外光油为丙烯酸树脂或聚氨酯，所述长余辉荧光粉为包膜长余辉荧光粉，目数为100-1200目，所述粘结剂为环氧树脂，所述固化剂为乙二酯或乙二醇，所述包膜长余辉荧光粉包括长余辉荧光颗粒和磷酸钙膜，且所述磷酸钙膜包裹在长余辉荧光颗粒的外表面，所述包膜长余辉荧光粉的制备方法如下：
1)将长余辉荧光颗粒加入pH为12～13的NaOH溶液中清洗，搅拌后沉淀，排去上清液，得到清洗后的长余辉荧光颗粒；
2)将清洗后的长余辉荧光颗粒中加入质量百分数为5～10％的可溶性钙盐溶液，然后再加入质量百分数为3-10％的可溶性磷酸盐溶液，得到包膜后的长余辉荧光粉溶液；
3)将包膜后的长余辉荧光粉溶液过滤，在110-140℃之间烘干，得到包膜长余辉荧光粉。
5.权利要求1-3中任一项所述的荧光涂料在制备夜光指示标志线中的应用。
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