CN110540728A - 蓄能自发光材料及其制备方法和应用、自发光颗粒以及自发光砖 - Google Patents

蓄能自发光材料及其制备方法和应用、自发光颗粒以及自发光砖 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种蓄能自发光材料及其制备方法和应用、自发光颗粒以及自发光砖,涉及新型建筑材料技术领域,上述蓄能自发光材料包括如下组分:(a)基体材料,所述基体材料包括丙烯酸粉末,和(b)长余辉发光材料。该蓄能自发光材料通过将丙烯酸粉末作为基体材料和长余辉发光材料进行组合复配,其所得到的蓄能自发光材料具有很好的自发光功能。同时,由于丙烯酸粉末的熔点较低,也有效避免了后期加工过程中,由于高温所导致的长余辉发光材料失活的问题,有效延长了本发明蓄能自发光材料的余辉发光时间。

Description

蓄能自发光材料及其制备方法和应用、自发光颗粒以及自发 光砖
技术领域
本发明涉及新型建筑材料技术领域,尤其是涉及一种蓄能自发光材料及其制备方法和应用、自发光颗粒以及自发光砖。
背景技术
长余辉发光材料是一种光致发光材料,是指经日光和长波紫外线等光源的短时间照射,关闭光源后,该材料仍可以在很长一段时间内持续发光的材料。由上述长余辉发光材料的特性所决定,长余辉发光材料在弱光照明以及显示等方面具有非常广泛的应用前景。
近年来,市面上虽然也出现了一些余辉发光建筑材料,但这些建筑材料由于制备温度较高(普遍为玻璃体基材,制备温度均在500℃以上),往往会导致长余辉发光材料高温失活的问题,一般的余辉时间只有2~3个小时,缺乏相应的持续发光效果,严重影响了特种自发光建筑材料在光影装饰以及安全标识等领域中的应用。因此,研究开发出一种新型的蓄能自发光材料,并将其应用于建筑材料产品的制备中,进而使建筑材料产品具有余辉时间长的优势,变得十分必要和迫切。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种蓄能自发光材料,所述蓄能自发光材料包括如下组分:(a)基体材料,所述基体材料包括丙烯酸粉末,和(b)长余辉发光材料,该蓄能自发光材料具有很好的自发光功能。
本发明的第二目的在于提供一种上述蓄能自发光材料的制备方法,该制备方法具有制备工艺简单,流程方便可控,适宜于工业化大规模生产的优势。
本发明的第三目的在于提供一种上述蓄能自发光材料的应用。
本发明的第四目的在于提供一种自发光颗粒。
本发明的第五目的在于提供一种自发光砖。
本发明提供的一种蓄能自发光材料,所述蓄能自发光材料包括如下组分:
(a)基体材料,所述基体材料包括丙烯酸粉末,和(b)长余辉发光材料。
进一步的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述长余辉发光材料占蓄能自发光材料中的质量百分数为10~50wt%;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述长余辉发光材料占蓄能自发光材料中的质量百分数为20~40wt%;
更优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述长余辉发光材料占蓄能自发光材料中的质量百分数为30wt%;
优选的,所述长余辉发光材料包括稀土长余辉发光材料;
更优选的,所述稀土长余辉发光材料包括稀土铝酸盐长余辉粉体、稀土硅酸盐长余辉粉体、稀土硫化物长余辉粉体、稀土硼酸盐长余辉粉体和稀土磷酸盐长余辉粉体中的至少一种。
进一步的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述丙烯酸粉末占蓄能自发光材料中的质量百分数为49.4~90%;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述丙烯酸粉末占蓄能自发光材料中的质量百分数为59.4~80%;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述丙烯酸粉末占蓄能自发光材料中的质量百分数为69.7%;
优选的,所述丙烯酸粉末包括热塑性丙烯酸粉末;
更优选的,所述热塑性丙烯酸粉末包括AB-85型热塑性丙烯酸粉末和AB-105型热塑性丙烯酸粉末中的至少一种。
进一步的,所述蓄能自发光材料还包括(c)紫外吸收剂和/或(d)抗氧化剂;
优选的,所述蓄能自发光材料还包括(c)紫外吸收剂和(d)抗氧化剂;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述紫外吸收剂占蓄能自发光材料中的质量百分数为0~0.3wt%,且不包括0;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述抗氧化剂占蓄能自发光材料中的质量百分数为0~0.3wt%,且不包括0;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述蓄能自发光材料包括以下组分:丙烯酸粉末49.4~90%、长余辉发光材料10~50%、紫外吸收剂0~0.3%且不包括0和抗氧化剂0~0.3%且不包括0;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述蓄能自发光材料包括以下组分:丙烯酸粉末59.4~80%、长余辉发光材料20~40%、紫外吸收剂0~0.3%且不包括0和抗氧化剂0~0.3%且不包括0。
本发明提供的一种上述蓄能自发光材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
将各原料混合均匀,制得蓄能自发光材料;
优选的,所述混合包括搅拌混合;
更优选的,搅拌的速度为1000~1500r/min,搅拌的时间为5~10min。
本发明提供的一种上述蓄能自发光材料在制备建筑材料产品中的应用;
优选地,所述建筑材料产品包括自发光颗粒或自发光砖。
本发明提供的一种自发光颗粒,所述自发光颗粒主要由上述蓄能自发光材料制备得到。
本发明提供的一种上述自发光颗粒的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
首先将上述蓄能自发光材料加热成型,随后依次冷却和粉碎,制得自发光颗粒;
优选的,所述加热成型的温度为150~300℃。
本发明提供的一种自发光砖,所述自发光砖包括坯体和依次复合在坯体上的白色反光层、发光层以及釉面层;其中,所述发光层主要由上述的蓄能自发光材料制得;
优选地,所述坯体包括耐酸砖或耐火砖中的一种;
优选的,所述白色反光层主要由无机硅酸盐制成;
优选的,所述釉面层主要由纳米材料或丙烯酸树脂材料制成;
更优选的,所述纳米材料包括纳米级氧化铈和分散剂,纳米级氧化铈和分散剂的质量比为0.12~0.25:9.20;
更优选的,所述丙烯酸树脂材料包括丙烯酸树脂和固化剂,丙烯酸树脂和固化剂质量比为100:7.5~15。
本发明提供的一种上述自发光砖的制备方法,所述方法包括以下步骤:
首先将白色反光层复合于坯体上,随后将上述蓄能自发光材料涂覆于白色反光层上并加热成型,得到发光层,然后在发光层上喷涂纳米材料或丙烯酸树脂材料,形成釉面层,制得自发光砖;
优选的,所述加热成型的温度为150~300℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的蓄能自发光材料,所述蓄能自发光材料包括如下组分:(a)基体材料,所述基体材料包括丙烯酸粉末,和(b)长余辉发光材料。该蓄能自发光材料通过将丙烯酸粉末作为基体材料和长余辉发光材料进行组合复配,其所得到的蓄能自发光材料具有很好的自发光功能。同时,由于丙烯酸粉末的熔点较低,也有效避免了后期加工过程中,由于高温所导致的长余辉发光材料失活的问题,有效延长了本发明蓄能自发光材料的余辉发光时间。
本发明提供的蓄能自发光材料的制备方法,该制备方法为将各原料混合均匀,制得蓄能自发光材料。该制备方法具有制备工艺简单,流程方便可控,适宜于工业化大规模生产的优势。
本发明提供的蓄能自发光材料可以广泛的应用于建筑材料产品的制备过程中。
本发明提供的建筑材料产品包括自发光颗粒或自发光砖,上述自发光颗粒或自发光砖由上述蓄能自发光材料制备得到,具有抗压强度高、硬度高和余辉时间长的特点。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个方面,一种蓄能自发光材料,所述蓄能自发光材料包括如下组分:
(a)基体材料,所述基体材料包括丙烯酸粉末,和(b)长余辉发光材料。
本发明提供的蓄能自发光材料,所述蓄能自发光材料包括如下组分:(a)基体材料,所述基体材料包括丙烯酸粉末,和(b)长余辉发光材料。该蓄能自发光材料通过将丙烯酸粉末作为基体材料和长余辉发光材料进行组合复配,其所得到的蓄能自发光材料具有很好的自发光功能。同时,由于丙烯酸粉末的熔点较低,也有效避免了后期加工过程中,由于高温所导致的长余辉发光材料失活的问题,有效延长了本发明蓄能自发光材料的余辉发光时间。
在本发明的一种优选实施方式中,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述长余辉发光材料占蓄能自发光材料中的质量百分数为10~50wt%;
作为一种优选的实施方式,上述长余辉发光材料占蓄能自发光材料中的质量百分数为10~50wt%,发光材料占的比例越大发光亮度越亮和发光时长也就越长。发光材料占的比例越小,丙烯酸粉末包裹发光材料也就越好。
上述长余辉发光材料典型但非限制性的优选实施方案为:10%、20%、25%、30%、35%、40%、45%和50%。
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述长余辉发光材料占蓄能自发光材料中的质量百分数为20~40wt%;
更优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述长余辉发光材料占蓄能自发光材料中的质量百分数为30wt%;
本发明中,通过对长余辉发光材料在蓄能自发光材料占比的进一步调整和优化,从而进一步优化了本发明蓄能自发光材料的技术效果。
在本发明的一种优选实施方式中,所述长余辉发光材料包括稀土长余辉发光材料;
作为一种优选的实施方式,上述稀土长余辉发光材料是发光材料在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后,把光能储存起来,在停止光照射后,在缓慢地以荧光的方式释放出来,所以在夜间或者黑暗处,仍能看到发光,持续时间长达几小时至十几小时。带有放射性的发光材料,是在发光材料中掺入放射性物质,利用放射性物质不断发出的射线激发发光材料发光,这类发光材料发光时间也很长,但有毒有害和环境污染所以不建议使用。
优选的,所述稀土长余辉发光材料包括稀土铝酸盐长余辉粉体、稀土硅酸盐长余辉粉体、稀土硫化物长余辉粉体、稀土硼酸盐长余辉粉体和稀土磷酸盐长余辉粉体中的至少一种。
在本发明的一种优选实施方式中,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述丙烯酸粉末占蓄能自发光材料中的质量百分数为49.4~90%;
上述丙烯酸粉末典型但非限制性的优选实施方案为:49.4%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%和90%。
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述丙烯酸粉末占蓄能自发光材料中的质量百分数为59.4~80%;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述丙烯酸粉末占蓄能自发光材料中的质量百分数为69.7%;
本发明中,通过对丙烯酸粉末在蓄能自发光材料占比的进一步调整和优化,从而进一步优化了本发明蓄能自发光材料的技术效果。
在本发明的一种优选实施方式中,所述丙烯酸粉末包括热塑性丙烯酸粉末;
作为一种优选的实施方式,上述热塑性丙烯酸粉末具有硬度高、耐磨度高以及耐高温性强的特点,将其作为基体材料,可以有效扩展本发明蓄能自发光材料的应用领域。
在上述优选实施方式中,所述热塑性丙烯酸粉末包括AB-85型热塑性丙烯酸粉末和AB-105型热塑性丙烯酸粉末中的至少一种。
作为一种优选的实施方式,上述AB-85型和AB-105型热塑性丙烯酸粉末均为高透明、高硬度的丙烯酸粉末。上述丙烯酸粉末通过150~250℃逐渐加热,丙烯酸粉末直接融化成液体,进而与其他原料混溶在一起,形成一体结构。上述丙烯酸粉末的作用在于起到保护长余辉发光材料和粘结作用。此外,上述AB-85型(玻璃化温度85℃)和AB-105型(玻璃化温度105℃)热塑性丙烯酸粉末均具有硬度高、耐磨度高以及耐高温性强的特点,便于后续道路施工和车辆、人员行走,不必担心车辆行驶中碾碎或者压碎,同时也不会因夏季的户外高温而变软。
在本发明的一种优选实施方式中,所述蓄能自发光材料还包括(c)紫外吸收剂和/或(d)抗氧化剂;
作为一种优选的实施方式,上述紫外线吸收剂是目前应用最广的一类光稳定剂,按其结构可分为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类等,工业上应用最多的为二苯甲酮类和苯并三唑类公司采用的紫外线吸收剂的型号为:紫外线吸收剂UV-P或紫外线吸收剂UV-O或紫外线吸收剂UV-9或紫外线吸收剂UV-531或紫外线吸收剂UVP-327。抗氧剂是一类化学物质主要分为受阻酚类抗氧剂、硫代酯类、亚磷酸脂类、胺类抗氧剂,本公司采用的抗氧剂是:抗氧剂1010抗氧剂1076。
作为一种优选的实施方式,上述紫外吸收剂以及抗氧化剂能够有效降低由丙烯酸粉末作为基体材料制得的蓄能自发光材料的颗粒老化和变黄的现象。
优选的,所述蓄能自发光材料还包括(c)紫外吸收剂和(d)抗氧化剂;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述紫外吸收剂占蓄能自发光材料中的质量百分数为0~0.3wt%,且不包括0;上述紫外吸收剂典型但非限制性的优选实施方案为:0.1%、0.2%和0.3%。
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述抗氧化剂占蓄能自发光材料中的质量百分数为0~0.3wt%,且不包括0;上述抗氧化剂典型但非限制性的优选实施方案为:0.1%、0.2%和0.3%。
在上述优选实施方式中,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述蓄能自发光材料包括以下组分:丙烯酸粉末49.4~90%、长余辉发光材料10~50%、紫外吸收剂0~0.3%且不包括0和抗氧化剂0~0.3%且不包括0;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述蓄能自发光材料包括以下组分:丙烯酸粉末59.4~80%、长余辉发光材料20~40%、紫外吸收剂0~0.3%且不包括0和抗氧化剂0~0.3%且不包括0。
本发明中,通过对各组分原料用量比例的进一步调整和优化,从而进一步优化了本发明蓄能自发光材料的技术效果。
根据本发明的一个方面,一种上述蓄能自发光材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
将各原料混合均匀,制得蓄能自发光材料;
本发明提供的蓄能自发光材料的制备方法,该制备方法为将各原料混合均匀,制得蓄能自发光材料。该制备方法具有制备工艺简单,流程方便可控,适宜于工业化大规模生产的优势。
在本发明的一种优选实施方式中,所述混合包括搅拌混合;
更优选的,搅拌的速度为1000~1500r/min,搅拌的时间为5~10min。
上述搅拌的速度典型但非限制性的优选实施方案为:1000r/min、1100r/min、1200r/min、1300r/min、1400r/min和1500r/min;上述搅拌的时间典型但非限制性的优选实施方案为:5min、6min、7min、8min、9min和10min。
根据本发明的一个方面,一种上述蓄能自发光材料在制备建筑材料产品中的应用;
本发明提供的蓄能自发光材料可以广泛的应用于建筑材料产品的制备过程中。
在本发明的一种优选实施方式中,所述建筑材料产品包括自发光颗粒或自发光砖。
作为一种优选的实施方式,上述蓄能自发光材料可以广泛的应用于自发光颗粒或自发光砖这类建筑材料产品的制备。
根据本发明的一个方面,一种自发光颗粒,所述自发光颗粒主要由上述蓄能自发光材料制备得到。
本发明提供的一种自发光颗粒,上述自发光颗粒主要由上述蓄能自发光材料制备得到,该自发光颗粒具有抗压强度高、硬度高和余辉时间长的特点。
根据本发明的一个方面,一种上述自发光颗粒的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
首先将上述蓄能自发光材料加热成型,随后依次冷却和粉碎,制得自发光颗粒;
本发明提供的自发光颗粒的制备方法,该制备方法首先将上述蓄能自发光材料加热成型,随后依次冷却和粉碎,制得自发光颗粒,该方法具有制备工艺简单,流程方便可控,适宜于工业化大规模生产的优势。
优选的,所述加热成型的温度为150~300℃。上述加热成型的温度典型但非限制性的优选实施方案为:150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、260℃、275℃和300℃。将上述蓄能自发光材料在150~300℃加热成型,在加热成型过程中,丙烯酸粉末直接融化成液体,进而与其他原料混溶在一起,随后冷却至室温(20~30℃)形成一体结构的自发光体,最后将一体结构的自发光体粉碎为适宜的建筑加工粒径,得到自发光颗粒。
根据本发明的一个方面,一种自发光砖,所述自发光砖包括坯体和依次复合在坯体上的白色反光层、发光层以及釉面层;其中,所述发光层主要由上述的蓄能自发光材料制得;
本发明提供的一种自发光砖,所述自发光砖包括发光层,该发光层由上述蓄能自发光材料制得。上述自发光砖具有余辉时间长的特点,可以广泛应用于光影装饰以及安全标识等领域中。
在本发明的一种优选实施方式中,所述坯体包括耐酸砖或耐火砖中的一种;
优选的,所述坯体为耐火砖;更优选的,所述耐火砖为硅铝系耐火砖、碱性系列耐火砖、含碳耐火砖、含锆耐火砖或隔热耐火砖中的一种。
优选的,所述坯体的厚度为2.0~5cm。
在本发明的一种优选实施方式中,所述白色反光层主要由无机硅酸盐制成;
作为一种优选的实施方式,上述由无机硅酸盐制成的白色反光层主要是起到反光的作用,进而增强陶瓷砖发光层的自发光效果。
在本发明的一种优选实施方式中,所述釉面层主要由纳米材料或丙烯酸树脂材料制成。
作为一种优选的实施方式,上述纳米材料或丙烯酸树脂材料均具有耐黄变,高硬度的优点,从而使得自发光砖的耐黄变时间更久,提高自发光砖的硬度和耐磨度,使自发光砖的使用寿命更久。
在上述优选实施方式中,所述纳米材料包括纳米级氧化铈和分散剂,纳米级氧化铈和分散剂的质量比为0.12~0.25:9.20;
上述纳米级氧化铈和分散剂的质量比典型但非限制性的优选实施方案为:0.12:9.20、0.15:9.20、0.18:9.20、0.20:9.20和0.25:9.20。
作为一种优选的实施方式,纳米级氧化铈不仅具有独特的光、声、磁、热、力学、化学活性等特质,更具有纳米材料的抗紫外线、抗老化、强度高及抗菌消臭的功能,而二氧化铈具有独特的储氧、放氧功能,所以采用粒径的二氧化铈能够更好的使产品具有耐老化,耐酸碱等功能。
优选的,所述分散剂为乙二醇、甘油或山梨醇中的一种。
优选的,所述丙烯酸树脂材料包括丙烯酸树脂和固化剂,丙烯酸树脂和固化剂质量比为100:7.5~15。
优选的,所述固化剂为丙烯酸固化剂,指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物。
上述丙烯酸树脂和固化剂质量比典型但非限制性的优选实施方案为:100:7.5、100:9、100:11、100:12和100:15。
根据本发明的一个方面,一种上述自发光砖的制备方法,所述方法包括以下步骤:
首先将白色反光层复合于坯体上,随后将上述蓄能自发光材料涂覆于白色反光层上并加热成型,得到发光层,然后在发光层上喷涂纳米材料或丙烯酸树脂材料,形成釉面层,制得自发光砖;
本发明提供的自发光砖的制备方法,该制备方法首先将白色反光层复合于坯体上,随后将上述蓄能自发光材料涂覆于白色反光层上并加热成型,得到发光层,然后在发光层上喷涂纳米材料或丙烯酸树脂材料,制得自发光砖,上述方法具有制备工艺简单,流程方便可控,适宜于工业化大规模生产的优势。
在本发明的一种优选实施方式中,所述加热成型的温度为150~300℃。上述加热成型的温度典型但非限制性的优选实施方案为:150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、260℃、275℃和300℃。
下面将结合实施例和对比例对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例1
一种蓄能自发光材料,所述蓄能自发光材料的具体配方如下:
上述实施例1~3中的丙烯酸粉末为AB-85型热塑性丙烯酸粉末;
上述实施例4中的丙烯酸粉末为AB-105型热塑性丙烯酸粉末;
上述实施例5中的丙烯酸粉末由AB-85型热塑性丙烯酸粉末与AB-105型热塑性丙烯酸粉末以1:1的质量比混合得到;
上述实施例1中的长余辉发光材料为稀土铝酸盐长余辉粉体;
上述实施例2中的长余辉发光材料为稀土硅酸盐长余辉粉体;
上述实施例3中的长余辉发光材料为稀土硫化物长余辉粉体;
上述实施例4中的长余辉发光材料为稀土硼酸盐长余辉粉体;
上述实施例5中的长余辉发光材料为稀土磷酸盐长余辉粉体;
上述实施例1~5中的紫外吸收剂为紫外线吸收剂UV-P;
上述实施例1~5中的抗氧化剂为抗氧剂1076。
上述实施例6、7的原料选择同实施例3。
上述蓄能自发光材料的制备方法为:将各原料在1000~1500r/min的搅拌速度下搅拌5~10min,制得蓄能自发光材料。
实施例8~14
一种自发光颗粒,所述自发光颗粒的制备方法包括以下步骤:
将上述实施例1~7制备得到的蓄能自发光材料分别在150~300℃条件下加热成型,随后分别冷却至25℃形成一体结构的自发光体,最后上述自发光体分别粉碎为8~10mm粒径的颗粒,得到实施例8~14自发光颗粒。
上述实施例8~14自发光颗粒的具体加工参数如下表所示:
发明人对上述实施例8~14制得的自发光颗粒的抗压强度、硬度以及余辉时间进行检测,其中,所述硬度为莫氏硬度,所述余辉时间为自发光砖在功率为100瓦的白炽灯照射30分钟后的余辉时间,具体检测结果如下:
组别 抗压强度 硬度 余辉时间
实施例8 35MPA 6.3 3-4小时
实施例9 35MPA 6.3 6-8小时
实施例10 35MPA 6.3 8-10小时
实施例11 35MPA 6.5 10-12小时
实施例12 35MPA 6.4 10-12小时
实施例13 35MPA 6.3 3-4小时
实施例14 35MPA 6.3 10-12小时
实施例15~21
一种自发光砖,所述自发光砖包括坯体和依次复合在坯体上的白色反光层、陶瓷砖发光层以及釉面层。
所述实施例15~21自发光砖的具体组成为:
上述实施例15中纳米材料由纳米级氧化铈和分散剂以0.12:9.20的质量比复配得到;
上述实施例16中丙烯酸树脂材料由丙烯酸树脂和固化剂以100:7.5的质量比复配得到;
上述实施例17中纳米材料由纳米级氧化铈和分散剂以0.25:9.20的质量比复配得到;
上述实施例18中丙烯酸树脂材料由丙烯酸树脂和固化剂以100:15的质量比复配得到;
上述实施例19中丙烯酸树脂材料由丙烯酸树脂和固化剂以100:10的质量比复配得到;
上述实施例20、21中的纳米材料同实施例17。
上述实施例15~21自发光砖的制备方法如下:
首先将白色反光层复合于坯体上,随后将上述蓄能自发光材料涂覆于白色反光层上,150~250℃加热成型,得到陶瓷砖发光层,然后在陶瓷砖发光层上喷涂0.5~1mm厚的纳米材料或丙烯酸树脂材料,自然干燥形成釉面层,制得自发光砖。
上述实施例15~21自发光砖制备方法的加工参数如下表所示:
发明人对上述实施例15~21制得的自发光砖的抗压强度、表面硬度以及余辉时间进行检测,其中,所述硬度为莫氏硬度,所述余辉时间为自发光砖在功率为100瓦的白炽灯照射30分钟后的余辉时间,具体检测结果如下:
组别 抗压强度 硬度 余辉时间
实施例15 40MPA 6.3 3-4小时
实施例16 40MPA 6.3 6-8小时
实施例17 40MPA 6.3 8-10小时
实施例18 45MPA 6.5 10-12小时
实施例19 50MPA 6.4 10-12小时
实施例20 40MPA 6.3 3-4小时
实施例21 40MPA 6.3 10-12小时
综上所述,上述蓄能自发光材料通过将丙烯酸粉末和长余辉发光材料进行复配,其所得到的蓄能自发光材料具有很好的自发光功能。同时,由于丙烯酸粉末的熔点较低,也有效避免了后期加工过程中,由于高温所导致的长余辉发光材料失活的问题,有效延长了上述蓄能自发光材料的余辉发光时间,可广泛应用于建筑材料产品的制备过程中。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种蓄能自发光材料,其特征在于,所述蓄能自发光材料包括以下组分:
(a)基体材料,所述基体材料包括丙烯酸粉末,和
(b)长余辉发光材料。
2.根据权利要求1所述的蓄能自发光材料,其特征在于,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述长余辉发光材料占蓄能自发光材料中的质量百分数为10~50wt%;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述长余辉发光材料占蓄能自发光材料中的质量百分数为20~40wt%;
更优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述长余辉发光材料占蓄能自发光材料中的质量百分数为30wt%;
优选的,所述长余辉发光材料包括稀土长余辉发光材料;
更优选的,所述稀土长余辉发光材料包括稀土铝酸盐长余辉粉体、稀土硅酸盐长余辉粉体、稀土硫化物长余辉粉体、稀土硼酸盐长余辉粉体和稀土磷酸盐长余辉粉体中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的蓄能自发光材料,其特征在于,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述丙烯酸粉末占蓄能自发光材料中的质量百分数为49.4~90%;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述丙烯酸粉末占蓄能自发光材料中的质量百分数为59.4~80%;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述丙烯酸粉末占蓄能自发光材料中的质量百分数为69.7%;
优选的,所述丙烯酸粉末包括热塑性丙烯酸粉末;
更优选的,所述热塑性丙烯酸粉末包括AB-85型热塑性丙烯酸粉末和AB-105型热塑性丙烯酸粉末中的至少一种。
4.根据权利要求1~3任一项所述的蓄能自发光材料,其特征在于,所述蓄能自发光材料还包括(c)紫外吸收剂和/或(d)抗氧化剂;
优选的,所述蓄能自发光材料还包括(c)紫外吸收剂和(d)抗氧化剂;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述紫外吸收剂占蓄能自发光材料中的质量百分数为0~0.3wt%,且不包括0;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述抗氧化剂占蓄能自发光材料中的质量百分数为0~0.3wt%,且不包括0;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述蓄能自发光材料包括以下组分:丙烯酸粉末49.4~90%、长余辉发光材料10~50%、紫外吸收剂0~0.3%且不包括0和抗氧化剂0~0.3%且不包括0;
优选的,基于所述蓄能自发光材料的质量,所述蓄能自发光材料包括以下组分:丙烯酸粉末59.4~80%、长余辉发光材料20~40%、紫外吸收剂0~0.3%且不包括0和抗氧化剂0~0.3%且不包括0。
5.一种根据权利要求1~4任一项所述的蓄能自发光材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
将各原料混合均匀,制得蓄能自发光材料;
优选的,混合包括搅拌混合;
更优选的,搅拌的速度为1000~1500r/min,搅拌的时间为5~10min。
6.一种根据权利要求1~4任一项所述的蓄能自发光材料在制备建筑材料产品中的应用;
优选地,所述建筑材料产品包括自发光颗粒或自发光砖。
7.一种自发光颗粒,其特征在于,所述自发光颗粒主要由权利要求1~4任一项所述的蓄能自发光材料制备得到。
8.一种根据权利要求7所述的自发光颗粒的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
首先将权利要求1~4任一项所述的蓄能自发光材料进行加热成型,随后依次冷却和粉碎,制得自发光颗粒;
优选的,所述加热成型的温度为150~300℃。
9.一种自发光砖,其特征在于,所述自发光砖包括坯体和依次复合在坯体上的白色反光层、发光层以及釉面层;其中,所述发光层主要由权利要求1~4任一项所述的蓄能自发光材料制得;
优选地,所述坯体包括耐酸砖或耐火砖中的一种;
优选的,所述白色反光层主要由无机硅酸盐制成;
优选的,所述釉面层主要由纳米材料或丙烯酸树脂材料制成;
更优选的,纳米材料包括纳米级氧化铈和分散剂,纳米级氧化铈和分散剂的质量比为0.12~0.25:9.20;
优选的,所述纳米级氧化铈为粒径150~300目的二氧化铈;
更优选的,所述丙烯酸树脂材料包括丙烯酸树脂和固化剂,丙烯酸树脂和固化剂质量比为100:7.5~15。
10.一种根据权利要求9所述的自发光砖的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
首先将白色反光层复合于坯体上,随后将权利要求1~4任一项所述的蓄能自发光材料涂覆于白色反光层上并加热成型,得到发光层,然后在发光层上喷涂纳米材料或丙烯酸树脂材料,形成釉面层,制得自发光砖;
优选的,所述加热成型的温度为150~300℃。
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