CN111675965A - 一种蓄能型环保发光涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种蓄能型环保发光涂料及其制备方法。本发明成膜物质选自聚酯酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、有机硅改性丙烯酸树脂和环氧树脂中的一种或多种，协同其它成分使得蓄能型环保发光涂料无结块、耐热、绝缘性好，保证稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的初始发光亮度和余辉时间；采用微乳液法对掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料进行二氧化硅的包覆，协同其它成分使得得到的蓄能型环保发光涂料中发光颜料粒子分散性好，提高了稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的初始发光亮度，延长了余辉时间；在蓄能型环保发光涂料中使用增韧剂，提高了蓄能型环保发光涂料的耐老化、耐候性以及耐划伤性能。

Description

一种蓄能型环保发光涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，尤其涉及一种蓄能型环保发光涂料及其制备方法。
背景技术
长余辉蓄能型环保发光涂料是一种自主发光功能性发光涂料，在建筑装饰、交通运输、消防安全军事设施和航空等领域得到了广泛的应用。早期的蓄能发光涂料以硫化锌发光材料为发光颜料，但其化学性质不稳定，容易在环境中发生分解，而且发光时间短，应用受到了极大的限制。目前则主要采用无毒、无放射性的稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料为发光颜料，它具有发光亮度高、余辉时间长、耐环境侵蚀且经济环保等优点，从而成为制备发光涂料的主要颜料。
我国电网的发展使得电力设施随处可见，它几乎覆盖了我国的全部国土。由于电力设施覆盖面广、延伸范围大和线路错综复杂，夜间存在着一定的安全隐患，可将发光涂料应用在带电和不带电的电力设施上，在夜间起到安全警示作用，避免安全事故的发生。基于电力设施的性质，用于电力设施上的涂料需同时具备延时发光、增光发亮、防水、耐候、耐腐蚀、耐高温、散热性能好、绝缘性能佳和环保节能的性能。因此，如何获得具备上述性能的蓄能型发光涂料成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种蓄能型环保发光涂料及其制备方法，该蓄能型环保发光涂料同时具备延时发光、增光发亮、防水、耐候、耐腐蚀、耐高温、散热性能好、绝缘性能佳和环保节能的性能。
本发明的具体技术方案如下：
一种蓄能型环保发光涂料，主要由二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料、成膜物质、填料、助剂和水制成；
稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的化学式为7Al2O3·4SrO:Eu2+ 0.02:R3+ 0.03，R为Nd或Dy；
成膜物质选自聚酯酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、有机硅改性丙烯酸树脂和环氧树脂中的一种或多种，助剂包括增韧剂；
二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的制备方法如下：
a)将正辛醇、Triton X-100和环己烷混合得到乳液，再加入去离子水至溶液透明，然后加入水玻璃进行反应得到胶状混合液；
b)将胶状混合液调pH值至7～8，加入掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料，混合后过滤，再进行热处理，得到二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料。
本发明蓄能型环保发光涂料是一种水性涂料，不含有毒易挥发成分，无放射性物质，对操作人员身体无伤害，极大的降低了对环境的污染，属于环保节能产品，采用的成膜物质选自聚酯酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、有机硅改性丙烯酸树脂和环氧树脂中的一种或多种，协同其它成分使得蓄能型环保发光涂料无结块、耐热、绝缘性好，保证稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的初始发光亮度和余辉时间；采用微乳液法对掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料进行二氧化硅的包覆，协同其它成分使得得到的蓄能型环保发光涂料中发光颜料粒子分散性好，改善了稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的长余辉发光性能，提高了稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的初始发光亮度，延长了余辉时间；在蓄能型环保发光涂料中使用增韧剂，提高了蓄能型环保发光涂料的耐老化、耐候性以及耐划伤性能。实验结果表明，本发明蓄能型环保发光涂料同时具备延时发光、增光发亮、防水、耐候、耐腐蚀、耐高温、散热性能好、绝缘性能佳和环保节能的性能，稳定性好、实用性强，可应用于电力设施上，在夜间起到安全警示作用，避免安全事故的发生。
本发明蓄能型环保发光涂料还可应用在建筑装饰、交通运输、消防安全、军事设施和航空等领域以及一些应急场所和指示装置上。
本发明中，二氧化硅包覆掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的方法操作简便，制备时间短，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的粒径调控方便，得到的蓄能型环保发光涂料中发光颜料粒子分散性好。
本发明蓄能型环保发光涂料加入硼酸，能够改善稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的长余辉发光性能，提高稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的初始发光亮度和余辉时间；在蓄能型环保发光涂料中掺杂二氧化钛，优化了蓄能型环保发光涂料的发光性能，提高了蓄能型环保发光涂料对光的吸收和激发效率。
本发明中，成膜物质更优选为聚酯酰亚胺树脂。
本发明中，正辛醇、Triton X-100(聚乙二醇辛基苯基醚)和环己烷的体积比为5：2：3；水玻璃中硅酸钠的模数为1.8～3.2；热处理的温度为200℃～400℃，热处理的时间为0.5h～1h。
进一步的，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的制备方法如下：将正辛醇和Triton X-100混合得到混合液，在搅拌条件下，滴入环己烷，放入超声中震荡0.5h得到乳液，再加入去离子水至溶液透明，然后滴加水玻璃，反应0.5h，形成胶状混合液；
将胶状混合液调节pH为7～8，加入掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料，置于超声中震荡0.5h后，依次采用丙酮水溶液(丙酮与水的体积比为75:1)和乙醇洗涤，再过滤去除滤液，在200℃～400℃下热处理得到二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料。
优选的，以质量份计，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料1～30份、成膜物质25～40份、填料10～20份、助剂1～3份、水45～55份。
优选的，掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料中，多铝酸锶、二氧化钛和硼酸的摩尔比为1：(0.03～0.04)：(0.1～0.2)。
优选的，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料中，掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的粒径为20μm～30μm；
二氧化硅包覆的厚度为20nm～50nm。
优选的，掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的制备方法如下：
将Al2O3、SrCO3、Eu2O3、R2O3、硼酸和二氧化钛混合，在还原气氛下焙烧，得到掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料。
本发明中，Al2O3、SrCO3、Eu2O3和R2O3的摩尔比为7:4:0.01:0.015，Al2O3、SrCO3、Eu2O3、R2O3、硼酸和二氧化钛混合优选为在行星球磨罐中碾磨2h～4h，焙烧前优选在100℃～130℃下烘干，还原气氛优选为含有10％～20％氢气的氮气混合气体。焙烧的温度优选为800℃～1400℃，焙烧的时间优选为8h～10h，更优选为在800℃～1000℃下焙烧3h～4h，再在1300℃～1400℃下焙烧5h～6h。
优选的，填料选自纳米碳酸钙、纳米钛白粉或纳米滑石粉；
增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯和/或磷酸三苯酯，更优选为磷酸三苯酯。
优选的，助剂还包括成膜助剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防沉剂、光稳定剂、流平剂、pH调节剂和增稠剂。
优选的，成膜助剂为Loxanol CA5308和/或丙二醇甲醚醋酸酯，更优选为LoxanolCA5308；
润湿剂为陶氏DOW润湿剂X-405；
分散剂为聚丙烯酸铵盐和/或有机酸与有机胺的电中性盐，更优选为聚丙烯酸铵盐；
消泡剂选自乳化甲基硅油、SPA-102或SPA-202，更优选为乳化甲基硅油；
防沉剂为硬脂酸铝和/或气相二氧化硅，更优选为气相二氧化硅；
光稳定剂为巴斯夫光稳定剂TINUVIN 783；
流平剂为聚丙烯酸酯类化合物；
增稠剂为改性聚丙烯酸钠。
优选的，成膜助剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防沉剂、光稳定剂、流平剂、增稠剂和增韧剂的质量比为(0.5～1)：(0.5～0.7)：(1～2)：1：(1～4)：(0.1～0.5)：(0.1～0.3)：(0.2～0.4)：(1～3)。
进一步的，当R为Nd时，以质量份计，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料1～30份，成膜物质30～40份，填料10～20份，成膜助剂0.5～1份，润湿剂0.5～0.7份，分散剂1～2份，消泡剂1份，防沉剂1～4份，光稳定剂0.1～0.5份，流平剂0.1～0.3份，增稠剂0.2～0.4份，增韧剂1～3份，水50～60份；更优选的，以质量份计，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料15份，成膜物质35份，填料15份，成膜助剂0.5份，润湿剂0.5份，分散剂1份，消泡剂1份，防沉剂1份，光稳定剂0.2份，流平剂0.2份，增稠剂0.3份，增韧剂1份，水55份。
当R为Dy时，以质量份计，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料10～30份，成膜物质25～30份，填料10～20份，成膜助剂0.5～1份，润湿剂0.5～0.7份，分散剂1～2份，消泡剂1份，防沉剂1～4份，光稳定剂0.1～0.5份，流平剂0.1～0.3份，增稠剂0.2～0.4份，增韧剂1～3份，水45～55份；更优选的，以质量份计，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料20份，成膜物质25份，填料15份，成膜助剂0.8份，润湿剂0.6份，分散剂1份，消泡剂1份，防沉剂1份，光稳定剂0.2份，流平剂0.1份，增稠剂0.2份，增韧剂1.2份，水45份。
本发明中，增韧剂的加入优化了蓄能型环保发光涂料的制备体系，减少了成膜物质、流平剂和增稠剂的用量，节约了制备和生产成本。
本发明还提供了上述技术方案蓄能型环保发光涂料的制备方法，包括以下步骤：
将二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料、成膜物质、填料、助剂和水混合，调节pH值至8～9，得到蓄能型环保发光涂料。
更具体的，蓄能型环保发光涂料的制备方法，包括以下步骤：
将水放入高速分散釜中，在低速搅拌下加入成膜物质、润湿剂、分散剂及部分成膜助剂和部分消泡剂，混合均匀后，将二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料倒入叶轮搅起的漩涡中，然后提高搅拌速度为中速，加入防沉剂、光稳定剂、流平剂和填料，搅拌0.5～1h；分散均匀后，在高速搅拌下加入剩余的成膜助剂、消泡剂和pH调节剂，pH调节至8～9，再加入增韧剂，继续搅拌1h后，加入去离子水或增稠剂调节粘度，分散均匀，过筛，出料，得到蓄能型环保发光涂料。
本发明蓄能型环保发光涂料的制备方法操作简便，原料廉价易得，用量少，成本低，适合工厂大批量生产，具有广阔的市场前景。
综上所述，本发明提供了一种蓄能型环保发光涂料，主要由二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料、成膜物质、填料、助剂和水制成；稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的化学式为7Al2O3·4SrO:Eu2+ 0.02:R3+ 0.03，R为Nd或Dy；成膜物质选自聚酯酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、有机硅改性丙烯酸树脂和环氧树脂中的一种或多种，助剂包括增韧剂；二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的制备方法如下：a)将正辛醇、Triton X-100和环己烷混合得到乳液，再加入去离子水至溶液透明，然后加入水玻璃进行反应得到胶状混合液；b)将胶状混合液调pH值至7～8，加入掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料，混合后过滤，再进行热处理，得到二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料。
本发明蓄能型环保发光涂料是一种水性涂料，不含有毒易挥发成分，无放射性物质，对操作人员身体无伤害，极大的降低了对环境的污染，属于环保节能产品，采用的成膜物质选自聚酯酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、有机硅改性丙烯酸树脂和环氧树脂中的一种或多种，协同其它成分使得蓄能型环保发光涂料无结块、耐热、绝缘性好，保证稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的初始发光亮度和余辉时间；采用微乳液法对掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料进行二氧化硅的包覆，协同其它成分使得得到的蓄能型环保发光涂料中发光颜料粒子分散性好，改善了稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的长余辉发光性能，提高了稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的初始发光亮度，延长了余辉时间；在蓄能型环保发光涂料中使用增韧剂，提高了蓄能型环保发光涂料的耐老化、耐候性以及耐划伤性能，协同其它成分使得蓄能型环保发光涂料无结块，耐热、绝缘性好，保证稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的初始发光亮度和余辉时间。实验结果表明，本发明蓄能型环保发光涂料同时具备延时发光、增光发亮、防水、耐候、耐腐蚀、耐高温、散热性能好、绝缘性能佳和环保节能的性能，稳定性好、实用性强，可应用于电力设施上，在夜间起到安全警示作用，避免安全事故的发生。
具体实施方式
本发明提供了一种蓄能型环保发光涂料及其制备方法，该蓄能型环保发光涂料同时具备延时发光、增光发亮、防水、耐候、耐腐蚀、耐高温、散热性能好、绝缘性能佳和环保节能的性能。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
具体实施例中，原料均可从商业途径得到。
实施例1
本实施例进行蓄能型环保发光涂料的制备，蓄能型环保发光涂料由二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料、成膜物质、填料、助剂和水制成，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料中的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的化学式为7Al2O3·4SrO:Eu2+ 0.02:Nd3+ 0.03。成膜物质为聚酯酰亚胺树脂(MW,30000)，填料为纳米钛白粉，成膜助剂为Loxanol CA5308，润湿剂为陶氏DOW润湿剂X-405，分散剂为聚丙烯酸铵盐(MW,2000)，消泡剂为乳化甲基硅油(MW,6000)，防沉剂为气相二氧化硅，光稳定剂为巴斯夫光稳定剂TINUVIN 783，流平剂为聚丙烯酸酯类化合物(MW,2600)，增稠剂为改性聚丙烯酸钠(MW,2000)，增韧剂为磷酸三苯酯。
以质量份计，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料15份，成膜物质35份，填料15份，成膜助剂0.5份，润湿剂0.5份，分散剂1份，消泡剂1份，防沉剂1份，光稳定剂0.2份，流平剂0.2份，增稠剂0.3份，增韧剂1份，水55份。
本实施例进行蓄能型环保发光涂料的制备包括以下步骤：
1)按照化学式7Al2O3·4SrO:Eu2+ 0.02:Nd2+ 0.03，将7当量的氧化铝、4当量的碳酸锶、0.01当量的氧化铕和0.015当量的氧化钕Nd2O3，添加0.2当量的助剂硼酸和0.04当量的二氧化钛，倒入行星球磨罐碾磨3h后取出，放入烘箱内，在100℃烘干。烘干取出，通入含有10％氢气的氮气混合气体，在还原气氛的作用下加热至900℃焙烧3h，继续加热至1350℃焙烧5h，待冷却后磨成粒径为20～30μm的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料。
2)在圆底烧瓶中加入50mL正辛醇和20mL Triton X-100混合得到混合液，在搅拌条件下，滴入30mL环己烷，放入超声中震荡0.5h得到乳液，再加入40mL去离子水至溶液透明，然后滴加50mL硅酸钠模数为1.2的水玻璃，反应0.5h，形成胶状混合液；
3)将胶状混合液调节pH为7～8，加入掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料，置于超声中震荡0.5h后，依次采用丙酮水溶液(丙酮与水的体积比为75:1)和乙醇洗涤，再过滤去除滤液，在200℃下热处理得到二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料。
4)将去离子水先放入高速分散釜中，在1100rpm转速下加入成膜物质、润湿剂、分散剂和0.2份成膜助剂、0.5份消泡剂，混合均匀后，将二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料倒入叶轮搅起的漩涡中，再提高搅拌速度为1550rpm，加入防沉剂、光稳定剂、流平剂和填料，搅拌0.5～1h。分散均匀后，在2150rpm转速下加入剩余的成膜助剂、消泡剂、pH调节剂，pH调节至8～9。
5)加入增韧剂，继续搅拌1h，然后再加入去离子水来调节粘度至80KU，分散均匀，过200目筛，出料，得到蓄能型环保发光涂料。
实施例2
本实施例同实施例1，区别仅在于将成膜物质换成聚氨酯树脂(MW,40000)。
实施例3
本实施例同实施例1，区别仅在于将成膜物质换成有机硅改性丙烯酸树脂(MW,6000)。
实施例4
本实施例同实施例1，区别仅在于将成膜物质换成环氧树脂(MW,30000)。
实施例5
本实施例同实施例1，区别仅在于将成膜物质换成聚酯酰亚胺树脂和环氧树脂，聚酯酰亚胺树脂和环氧树脂的质量比为1：1。
实施例6
本实施例进行蓄能型环保发光涂料的制备，同实施例1，但稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的化学式为7Al2O3·4SrO:Eu2+ 0.02:Dy3+ 0.03。以质量份计，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料20份，成膜物质25份，填料15份，成膜助剂0.8份，润湿剂0.6份，分散剂1份，消泡剂1份，防沉剂1份，光稳定剂0.2份，流平剂0.1份，增稠剂0.2份，增韧剂1.2份，水45份；
步骤1)倒入行星球磨罐碾磨2h后取出，烘干的温度为110℃，在还原气氛的作用下加热至800℃焙烧4h，继续加热至1400℃焙烧5h；
步骤3)热处理的温度为220℃。
实施例7
本实施例同实施例6，区别仅在于将成膜物质换成聚氨酯树脂(MW,40000)。
实施例8
本实施例同实施例6，区别仅在于将成膜物质换成有机硅改性丙烯酸树脂(MW,6000)。
实施例9
本实施例同实施例6，区别仅在于将成膜物质换成环氧树脂(MW,30000)。
实施例10
本实施例同实施例6，区别仅在于将成膜物质换成聚酯酰亚胺树脂和环氧树脂，聚酯酰亚胺树脂和环氧树脂的质量比为1：1。
对比例1
本对比例同实施例1，区别仅在于将成膜物质换成丙烯酸树脂(MW,30000)。
对比例2
本对比例同实施例1，区别仅在于二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的制备方法不同，本对比例二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的制备方法如下：
在圆底烧瓶中加入50mL无水乙醇和50mL去离子水，在搅拌条件下逐滴加入氨水，氨水和无水乙醇的体积比为1:10，充分搅拌，在60℃温度下加入10mL正硅酸乙酯和60mL无水乙醇的溶液，搅拌6h，形成胶状混合液，调节混合液pH为9～10，取20g掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料分批加入到胶状混合液中，待掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料加完后继续搅拌4h，静止2h后，在200℃下热处理得到以无机二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料。
对比例3
本对比例同实施例1，区别仅在于不添加增韧剂。
对比例4
本对比例同实施例6，区别仅在于将成膜物质换成丙烯酸树脂(MW,30000)。
对比例5
本对比例同实施例6，区别仅在于二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的制备方法不同，本对比例二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的制备方法同对比例2。
对比例6
本对比例同实施例6，区别仅在于不添加增韧剂。
实施例11
将实施例1～10和对比例1～6制得的蓄能型环保发光涂料的各项物理化学性能进行测试，测试方法参考国家标准GB/T 1410-2006、国家标准GB/T 9755-2001和行标JG-T446-2014，测试结果见表1。
结果表明，实施例1～10制得的蓄能型环保发光涂料无结块，搅拌后呈均匀状态，耐水性、耐酸性好，初始发光亮度高，余晖时间长，耐热性好，体积电阻率和闪络电压高，将实施例1与对比例1对比、实施例6与对比例4对比可知，本发明成膜物质采用聚酯酰亚胺树脂，与采用丙烯酸树脂相比，能够使得蓄能型环保发光涂料无结块、耐热、绝缘性好，保证稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的初始发光亮度和余辉时间；将实施例1与对比例2对比、实施例6与对比例5对比可知，采用本发明二氧化硅包覆方法对掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料进行二氧化硅的包覆，得到的蓄能型环保发光涂料中发光颜料粒子分散性好，改善了稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的长余辉发光性能，提高了稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的初始发光亮度，延长了余辉时间；将实施例1与对比例3对比、实施例6与对比例6对比可知，在蓄能型环保发光涂料中使用增韧剂，提高了蓄能型环保发光涂料的耐水性和耐酸性，使得蓄能型环保发光涂料无结块，耐热、绝缘性好，保证稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的初始发光亮度和余辉时间。
表1实施例1～10和对比例1～6制得的蓄能型环保发光涂料的各项物理化学性能测试结果
Figure BDA0002583480950000111
Figure BDA0002583480950000121
Figure BDA0002583480950000131
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种蓄能型环保发光涂料，其特征在于，主要由二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料、成膜物质、填料、助剂和水制成；
稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的化学式为7Al2O3·4SrO:Eu2+ 0.02:R3+ 0.03，R为Nd或Dy；
成膜物质选自聚酯酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、有机硅改性丙烯酸树脂和环氧树脂中的一种或多种，助剂包括增韧剂；
二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的制备方法如下：
a)将正辛醇、Triton X-100和环己烷混合得到乳液，再加入去离子水至溶液透明，然后加入水玻璃进行反应得到胶状混合液；
b)将胶状混合液调pH值至7～8，加入掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料，混合后过滤，再进行热处理，得到二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料。
2.根据权利要求1的蓄能型环保发光涂料，其特征在于，以质量份计，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料1～30份、成膜物质25～40份、填料10～20份、助剂1～3份、水45～55份。
3.根据权利要求1的蓄能型环保发光涂料，其特征在于，掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料中，稀土离子激活的多铝酸锶发光材料、二氧化钛和硼酸的摩尔比为1：(0.03～0.04)：(0.1～0.2)。
4.根据权利要求1的蓄能型环保发光涂料，其特征在于，二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料中，掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的粒径为20μm～30μm；
二氧化硅包覆的厚度为20nm～50nm。
5.根据权利要求1的蓄能型环保发光涂料，其特征在于，掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料的制备方法如下：
将Al2O3、SrCO3、Eu2O3、R2O3、硼酸和二氧化钛混合，在还原气氛下焙烧，得到掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料。
6.根据权利要求1的蓄能型环保发光涂料，其特征在于，填料选自纳米碳酸钙、纳米钛白粉或纳米滑石粉；
增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯和/或磷酸三苯酯。
7.根据权利要求1的蓄能型环保发光涂料，其特征在于，助剂还包括成膜助剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防沉剂、光稳定剂、流平剂、pH调节剂和增稠剂。
8.根据权利要求7的蓄能型环保发光涂料，其特征在于，成膜助剂为Loxanol CA5308和/或丙二醇甲醚醋酸酯；
润湿剂为陶氏DOW润湿剂X-405；
分散剂为聚丙烯酸铵盐和/或有机酸与有机胺的电中性盐；
消泡剂选自乳化甲基硅油、SPA-102或SPA-202；
防沉剂为硬脂酸铝和/或气相二氧化硅；
光稳定剂为巴斯夫光稳定剂TINUVIN 783；
流平剂为聚丙烯酸酯类化合物；
增稠剂为改性聚丙烯酸钠。
9.根据权利要求7的蓄能型环保发光涂料，其特征在于，成膜助剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、防沉剂、光稳定剂、流平剂、增稠剂和增韧剂的质量比为(0.5～1)：(0.5～0.7)：(1～2)：1：(1～4)：(0.1～0.5)：(0.1～0.3)：(0.2～0.4)：(1～3)。
10.权利要求1至9任意一项蓄能型环保发光涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将二氧化硅包覆的掺杂二氧化钛和硼酸的稀土离子激活的多铝酸锶发光材料、成膜物质、填料、助剂和水混合，调节pH值至8～9，得到蓄能型环保发光涂料。
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