CN115746470A - 一种发光橡皮擦及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于橡皮擦技术领域，提供了一种发光橡皮擦及其制备方法。本发明提供的发光橡皮擦中第一摩擦发光粉体和第二摩擦发光粉体‑透明弹性载体体系，无需外加电场或光源就能够将机械刺激(震动、按压、弯曲、扭折、摩擦等)直接转换为光能的发光材料，具有亮度高、循环稳定性好、发光颜色可调、对人体无害的优点。因此，本发明的发光橡皮擦在使用或者按压时，便能诱导摩擦发光粉体发光，光亮在黑暗或弱光环境下清晰可见，且发光橡皮擦的发光颜色丰富易调节、发光寿命长、发光效果好、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及橡皮擦技术领域，尤其涉及一种发光橡皮擦及其制备方法。
背景技术
现有的发光橡皮擦包括两种形式：一种是借助电池和灯泡使其发光；另一种是利用荧光材料使其发光。但是，第一种发光橡皮擦需配备电池，制备及集成工艺相对复杂、成本高；且需要定期更换电池或者充电、操作麻烦；同时，得到的橡皮擦体积大，不易携带，使用的电池为不可再生资源，使用后回收成本高；此外，橡皮擦更多是小学生使用，安全系数较低。第二种发光橡皮擦中的荧光材料主要为长余辉发光材料和有机染料；但是第二种发光材料发光需依赖外界光照进行激发，因此橡皮擦在黑暗环境下无法发光或者发光效果较差，无法满足日常使用需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发光橡皮擦及其制备方法。本发明提供的橡皮擦能够实现自供能发光，且发光效果好。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种发光橡皮擦，包括橡皮擦本体和摩擦发光粉体；
所述摩擦发光粉体包括第一摩擦发光粉体或第二摩擦发光粉体；
所述第一摩擦发光粉体包括ZnS:Cu、ZnS:Mn2+、ZnS:(Cu,Mn2+)、ZnS:(Cu,Mn2+,Cl+)、SrAl2O4:Eu2+、SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)、SrAl2O4:Ce3+、SrAl2O4:(Ce3+,Ho3+)、BaTiO3-CaTiO3:Pr3+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、ZnCaOS:Mn2+、CaZnOS-ZnS:Bi3+、CaZnOS-ZnS:Ag+、CaZnOS-ZnS:Cu、CaZnOS-ZnS:Mn2+、CaZnOS-ZnS:Tb3+、CaZnOS-ZnS:Pr3+、CaZnOS-ZnS:Sm3+、CaZnOS-ZnS:Ho3+、CaZnOS-ZnS:Dy3+、CaZnOS-ZnS:Er3+和CaZnOS-ZnS:Eu2+中的一种或多种；
所述第二摩擦发光粉体包括Sr3Al2O6:(Eu2+,Dy3+)、CaYAl3O7:M、CaLaAl3O7:M、SrLaAl3O7:M、ZnAl2O4:Eu2+、CaAl2O4:Eu2+、ZnAl2O4:Eu2+、Li6Y(BO3)3:Eu2+、Ca5Ga6O14:Tb3+、ZnGa2O4:Mn2+、LiGa5O8:Mn2+、Li2MgGeO4:Mn2+、NaCa2GeO4F:Mn2+、BaTiO3:Pr3+、CaTiO3:Pr3+、CaZr(PO4)2:Eu2+、SrMg2(PO4)2:Eu2+、KCa(PO3)3:Eu2+、Ca2Al2SiO7:Ce3+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、Y3Al5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce3+、Sr3Al2O5Cl2:M、SrZn2S2O:Mn2+和Ba1-xSrxSi2O2N2:Eu2+中的一种或多种；所述CaYAl3O7:M、CaLaAl3O7:M、SrLaAl3O7:M和Sr3Al2O5Cl2:M中的M独立地为Tb3+、Eu2 +、Mn2+、Tm3+、Ce3+和Pr3+中的一种或多种；所述Ba1-xSrxSi2O2N2:Eu2+中：0≤x≤1；
当所述摩擦发光粉体为第二摩擦发光粉体，所述发光橡皮擦还包括透明弹性载体。
优选地，当所述摩擦发光粉体为第一摩擦发光粉体，所述发光橡皮擦还包括透明弹性载体。
优选地，所述透明弹性载体独立地包括聚二甲基硅氧烷、硅胶和聚氨酯中的一种或多种。
优选地，所述摩擦发光粉体在发光橡皮擦中的质量百分含量为0.5～50％。
优选地，所述透明弹性载体在发光橡皮擦中的质量百分含量独立地为1～50％。
优选地，所述摩擦发光粉体包括主体材料和激活离子；所述激活离子的摩尔量为所述主体材料的摩尔量的0.05～20％。
优选地，所述橡皮擦本体的制备原料包括基材树脂、增塑剂和填充剂。
优选地，所述基材树脂包括聚氯乙烯糊树脂、乙酸乙烯酯类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂、丙烯酸酯类树脂、聚异戊二烯类天然橡胶、苯乙烯类弹性体、丁二烯类弹性体、异戊二烯类弹性体、乙烯-丙烯类弹性体、氨基甲酸乙酯类弹性体、丙烯酸类弹性体、聚酯类弹性体和烯烃类弹性体中的一种或多种；
所述增塑剂包括对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二异壬酯、己二酸二异癸酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、癸二酸二丁酯、柠檬酸三正丁脂、柠檬酸三乙酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯中的一种或多种；
所述填充剂包括硅石粉、碳酸钙、硅藻土、滑石粉和白沙粉中的一种或多种。
优选地，所述基材树脂在所述发光橡皮擦中的质量百分含量为20％～25％；所述增塑剂在所述发光橡皮擦中的质量百分含量为55％～65％，所述填充剂在所述发光橡皮擦中的质量百分含量为2％～5％。
本发明还提供了上述技术方案所述的发光橡皮擦的制备方法，包括以下步骤：
将发光橡皮擦的制备原料混合，得到液态混合料；
将所述液态混合料依次进行点胶成型和干燥，得到所述发光橡皮擦。
本发明提供了一种发光橡皮擦，包括橡皮擦本体和摩擦发光粉体；所述摩擦发光粉体包括第一摩擦发光粉体或第二摩擦发光粉体；所述第一摩擦发光粉体包括ZnS:Cu、ZnS:Mn2+、ZnS:(Cu,Mn2+)、ZnS:(Cu,Mn2+,Cl+)、SrAl2O4:Eu2+、SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)、SrAl2O4:Ce3+、SrAl2O4:(Ce3+,Ho3+)、BaTiO3-CaTiO3:Pr3+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、ZnCaOS:Mn2+、CaZnOS-ZnS:Bi3+、CaZnOS-ZnS:Ag+、CaZnOS-ZnS:Cu、CaZnOS-ZnS:Mn2+、CaZnOS-ZnS:Tb3 +、CaZnOS-ZnS:Pr3+、CaZnOS-ZnS:Sm3+、CaZnOS-ZnS:Ho3+、CaZnOS-ZnS:Dy3+、CaZnOS-ZnS:Er3+和CaZnOS-ZnS:Eu2+中的一种或多种；所述第二摩擦发光粉体包括Sr3Al2O6:(Eu2+,Dy3+)、CaYAl3O7:M、CaLaAl3O7:M、SrLaAl3O7:M、ZnAl2O4:Eu2+、CaAl2O4:Eu2+、ZnAl2O4:Eu2+、Li6Y(BO3)3:Eu2+、Ca5Ga6O14:Tb3+、ZnGa2O4:Mn2+、LiGa5O8:Mn2+、Li2MgGeO4:Mn2+、NaCa2GeO4F:Mn2+、BaTiO3:Pr3+、CaTiO3:Pr3+、CaZr(PO4)2:Eu2+、SrMg2(PO4)2:Eu2+、KCa(PO3)3:Eu2+、Ca2Al2SiO7:Ce3+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、Y3Al5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce3+、Sr3Al2O5Cl2:M、SrZn2S2O:Mn2+和Ba1- xSrxSi2O2N2:Eu2+中的一种或多种；所述CaYAl3O7:M、CaLaAl3O7:M、SrLaAl3O7:M和Sr3Al2O5Cl2:M中的M独立地为Tb3+、Eu2+和Mn2+、Tm3+、Ce3+和Pr3+中的一种或多种；所述Ba1-xSrxSi2O2N2:Eu2+中：0≤x≤1；当所述摩擦发光粉体为第二摩擦发光粉体，所述发光橡皮擦还包括透明弹性载体。本发明的第一摩擦发光粉体和第二摩擦发光粉体-透明弹性载体体系，无需外加电场或光源就能够将机械刺激(震动、按压、弯曲、扭折、摩擦等)直接转换为光能的发光材料，具有亮度高、循环稳定性好、发光颜色可调、对人体无害的优点。因此，本发明的发光橡皮擦在使用或者按压时，诱导摩擦发光粉体发光，光亮在黑暗或弱光环境下清晰可见，且发光橡皮擦的发光颜色丰富易调节、发光寿命长、发光效果好、成本低。
本发明还提供了上述技术方案所述的发光橡皮擦的制备方法，包括以下步骤：将发光橡皮擦的制备原料混合，得到液态混合料；将所述液态混合料依次进行点胶成型和干燥，得到所述发光橡皮擦。本发明提供的制备方法操作简单、成本低。
附图说明
图1为实施例1所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱；
图2为实施例2所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱；
图3为实施例3所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱；
图4为实施例4所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱；
图5为实施例5所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱；
图6为实施例6所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱；
图7为实施例1所得发光橡皮擦的摩擦发光照片。
具体实施方式
本发明提供了一种发光橡皮擦，包括橡皮擦本体和摩擦发光粉体；
所述摩擦发光粉体包括第一摩擦发光粉体或第二摩擦发光粉体；
所述第一摩擦发光粉体包括ZnS:Cu、ZnS:Mn2+、ZnS:(Cu,Mn2+)、ZnS:(Cu,Mn2+,Cl+)、SrAl2O4:Eu2+、SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)、SrAl2O4:Ce3+、SrAl2O4:(Ce3+,Ho3+)、BaTiO3-CaTiO3:Pr3+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、ZnCaOS:Mn2+、CaZnOS-ZnS:Bi3+、CaZnOS-ZnS:Ag+、CaZnOS-ZnS:Cu、CaZnOS-ZnS:Mn2+、CaZnOS-ZnS:Tb3+、CaZnOS-ZnS:Pr3+、CaZnOS-ZnS:Sm3+、CaZnOS-ZnS:Ho3+、CaZnOS-ZnS:Dy3+、CaZnOS-ZnS:Er3+和CaZnOS-ZnS:Eu2+中的一种或多种；
所述第二摩擦发光粉体包括Sr3Al2O6:(Eu2+,Dy3+)、CaYAl3O7:M、CaLaAl3O7:M、SrLaAl3O7:M、ZnAl2O4:Eu2+、CaAl2O4:Eu2+、ZnAl2O4:Eu2+、Li6Y(BO3)3:Eu2+、Ca5Ga6O14:Tb3+、ZnGa2O4:Mn2+、LiGa5O8:Mn2+、Li2MgGeO4:Mn2+、NaCa2GeO4F:Mn2+、BaTiO3:Pr3+、CaTiO3:Pr3+、CaZr(PO4)2:Eu2+、SrMg2(PO4)2:Eu2+、KCa(PO3)3:Eu2+、Ca2Al2SiO7:Ce3+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、Y3Al5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce3+、Sr3Al2O5Cl2:M、SrZn2S2O:Mn2+和Ba1-xSrxSi2O2N2:Eu2+中的一种或多种；所述CaYAl3O7:M、CaLaAl3O7:M、SrLaAl3O7:M和Sr3Al2O5Cl2:M中的M独立地为Tb3+、Eu2 +、Mn2+、Tm3+、Ce3+和Pr3+中的一种或多种；所述Ba1-xSrxSi2O2N2:Eu2+中：0≤x≤1；
当所述摩擦发光粉体为第二摩擦发光粉体，所述发光橡皮擦还包括透明弹性载体。
在本发明中，如无特殊说明，本发明所用原料均优选为市售产品。
本发明提供的发光橡皮擦包括橡皮擦本体。
在本发明中，所述橡皮擦本体的制备原料优选包括基材树脂、增塑剂和填充剂。
在本发明中，所述基材树脂优选包括聚氯乙烯糊树脂、乙酸乙烯酯类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂、丙烯酸酯类树脂、聚异戊二烯类天然橡胶、苯乙烯类弹性体、丁二烯类弹性体、异戊二烯类弹性体、乙烯-丙烯类弹性体、氨基甲酸乙酯类弹性体、丙烯酸类弹性体、聚酯类弹性体和烯烃类弹性体中的一种或多种，进一步优选为聚氯乙烯糊树脂、乙酸乙烯酯类树脂和丙烯酸酯类树脂中的一种或多种。在本发明中，所述基材树脂在所述发光橡皮擦中的质量百分含量优选为20％～25％。
在本发明中，所述增塑剂优选包括对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二异壬酯、己二酸二异癸酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、癸二酸二丁酯、柠檬酸三正丁脂、柠檬酸三乙酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯中的一种或多种，进一步优选包括对苯二甲酸二辛酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二异壬酯、己二酸二异癸酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯和癸二酸二丁酯中的一种或多种。在本发明中，所述增塑剂在所述发光橡皮擦中的质量百分含量优选为55％～65％，进一步优选为60％。
在本发明中，所述增塑剂优选包括硅石粉、碳酸钙、硅藻土、滑石粉和白沙粉中的一种或多种，进一步优选为碳酸钙。在本发明中，所述填充剂在所述发光橡皮擦中的质量百分含量优选为2％～5％，进一步优选为3％～4％。
本发明提供的发光橡皮擦包括摩擦发光粉体。在本发明中，所述摩擦发光粉体优选包括主体材料和激活离子；所述激活离子的摩尔量优选为所述主体材料的摩尔量的0.05％～20％。在本发明中，所述摩擦发光粉体在发光橡皮擦中的质量百分含量优选为0.5％～50％，进一步优选为10％～20％。
在本发明中，所述摩擦发光粉体包括第一摩擦发光粉体或第二摩擦发光粉体。
在本发明中，所述第一摩擦发光粉体包括ZnS:Cu、ZnS:Mn2+、ZnS:(Cu,Mn2+)、ZnS:(Cu,Mn2+,Cl+)、SrAl2O4:Eu2+、SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)、SrAl2O4:Ce3+、SrAl2O4:(Ce3+,Ho3+)、BaTiO3-CaTiO3:Pr3+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、ZnCaOS:Mn2+、CaZnOS-ZnS:Bi3+、CaZnOS-ZnS:Ag+、CaZnOS-ZnS:Cu、CaZnOS-ZnS:Mn2+、CaZnOS-ZnS:Tb3+、CaZnOS-ZnS:Pr3+、CaZnOS-ZnS:Sm3+、CaZnOS-ZnS:Ho3+、CaZnOS-ZnS:Dy3+、CaZnOS-ZnS:Er3+和CaZnOS-ZnS:Eu2+中的一种或多种，进一步优选为ZnS:Cu、ZnS:Mn2+、SrAl2O4:Eu2+和ZnCaOS:Mn2+中的一种或多种。在本发明中，所述ZnS:Cu优选为ZnS:0.05％Cu；所述ZnS:Mn2+优选为ZnS:1％Mn2+；所述SrAl2O4:Eu2+优选为SrAl2O4:1％Eu2+；所述ZnCaOS:Mn2+优选为CaZnOS:1％Mn2+。在本发明中，所述第一摩擦发光粉体中，ZnS、SrAl2O4、BaTiO3-CaTiO3、Ca2MgSi2O7、ZnCaOS和CaZnOS-ZnS为主体材料；Cu、Mn2+、Cl+、Eu2+、Dy3+、Ce3+、Ho3+、Pr3+、Bi3+、Ag+、Tb3+、Sm3+和Er3+为激发离子。在本发明中，所述CaZnOS:Mn2+的制备方法优选为固相高温法；所述CaZnOS:Mn2+的制备方法具体优选包括以下步骤：按照化学计量配比称取CaCO3、ZnS和MnCO3，在通有H2气氛的管式炉中升至1000℃保温2h，随后降至室温，在石英研钵中充分研磨，得到所述CaZnOS:Mn2+。
在本发明中，当所述第一摩擦发光粉体的主体材料包括两种物质时，两种物质的质量比优选为1：4～4：1。在本发明中，当所述第一摩擦发光粉体的激发离子包括两种物质时，两种物质的质量比优选为1：0.1～1.4：1；当所述第一摩擦发光粉体的激发离子包括三种物质时，三种物质的质量比优选为1：0.1：0.1～1：1：1。
在本发明中，当所述摩擦发光粉体优选为第一摩擦发光粉体，所述发光橡皮擦优选还包括透明弹性载体。在本发明中，所述透明弹性载体优选包括聚二甲基硅氧烷(PDM)、硅胶(SG)和聚氨酯(PU)中的一种或多种。在本发明中，所述透明弹性载体在发光橡皮擦中的质量百分含量优选为1～50％，进一步优选为10％。
在本发明中，所述第二摩擦发光粉体包括Sr3Al2O6:(Eu2+,Dy3+)、CaYAl3O7:M、CaLaAl3O7:M、SrLaAl3O7:M、ZnAl2O4:Eu2+、CaAl2O4:Eu2+、ZnAl2O4:Eu2+、Li6Y(BO3)3:Eu2+、Ca5Ga6O14:Tb3+、ZnGa2O4:Mn2+、LiGa5O8:Mn2+、Li2MgGeO4:Mn2+、NaCa2GeO4F:Mn2+、BaTiO3:Pr3+、CaTiO3:Pr3+、CaZr(PO4)2:Eu2+、SrMg2(PO4)2:Eu2+、KCa(PO3)3:Eu2+、Ca2Al2SiO7:Ce3+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、Y3Al5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce3+、Sr3Al2O5Cl2:M、SrZn2S2O:Mn2+和Ba1- xSrxSi2O2N2:Eu2+中的一种或多种，进一步优选为CaYAl3O7:M；所述CaYAl3O7:M、CaLaAl3O7:M、SrLaAl3O7:M和Sr3Al2O5Cl2:M中的M独立地为Tb3+、Eu2+、Mn2+、Tm3+、Ce3+和Pr3+中的一种或多种，进一步优选为Ce3+；所述Ba1-xSrxSi2O2N2:Eu2+中：0≤x≤1。在本发明中，所述第二摩擦发光粉体具体优选为CaYAl3O7:Ce或Y3Al5O12:Ce3+；所述CaYAl3O7:Ce优选为CaYAl3O7:5％Ce3+。在本发明中，所述Y3Al5O12:Ce3+优选为Y3Al5O12:5％Ce3+。在本发明中，所述第二摩擦发光粉体中Sr3Al2O6、CaYAl3O7、CaLaAl3O7、SrLaAl3O7、ZnAl2O4、CaAl2O4、ZnAl2O4、Li6Y(BO3)3、Ca5Ga6O14、ZnGa2O4、LiGa5O8、Li2MgGeO4、NaCa2GeO4F、BaTiO3、CaTiO3、CaZr(PO4)2、SrMg2(PO4)2、KCa(PO3)3、Ca2Al2SiO7、Ca2MgSi2O7、Y3Al5O12、Lu3Al5O12、Sr3Al2O5Cl2、SrZn2S2O和Ba1- xSrxSi2O2N2为主体材料；Eu2+、Dy3+、Ce3+、Tb3+、Mn2+、Pr3+、Tm3+和Tb3+为激发离子。
在本发明中，所述CaYAl3O7:Ce3+的制备方法优选为固相高温法；所述CaYAl3O7:Ce3+的制备方法具体优选包括以下步骤：按照化学计量比称取CaCO3、Y2O3、Al2O3和CeO2，在通有H2气氛的管式炉中升至1600℃保温4h，随后降至室温，在石英研钵中充分研磨，得到所述CaYAl3O7:Ce。
在本发明中，所述Y3Al5O12:Ce3+的制备方法优选为固相高温法；所述Y3Al5O12:Ce3+的制备方法具体优选包括以下步骤：按照化学计量比称取Y2O3、Al2O3和CeO2，在通有H2气氛的管式炉中升至1600℃保温4h，随后降至室温，在石英研钵中充分研磨，得到所述Y3Al5O12:Ce3+。
在本发明中，当所述第二摩擦发光粉体的激发离子优选包括两种离子时，两种离子的质量比优选为1：4～4：1；当所述第二摩擦发光粉体的激发离子优选包括三种离子时，三种离子的质量比优选为1：0.1：0.1～1：1：1。在本发明中，当所述摩擦发光粉体为第二摩擦发光粉体，所述发光橡皮擦还包括透明弹性载体。在本发明中，所述透明弹性载体优选包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)、硅胶(SG)和聚氨酯(PU)中的一种或多种。在本发明中，所述透明弹性载体在发光橡皮擦中的质量百分含量优选为1～50％，进一步优选为10％。
在本发明中，所述发光橡皮擦的形状优选为正方体、圆柱体、球体或者椭球体。
本发明还提供了上述技术方案所述的发光橡皮擦的制备方法，包括以下步骤：
将发光橡皮擦的制备原料混合，得到液态混合料；
将所述液态混合料依次进行点胶成型和干燥，得到所述发光橡皮擦。
本发明将发光橡皮擦的制备原料混合，得到液态混合料。本发明对所述发光橡皮擦的制备原料混合的方式不做具体限定，只要能够将发光橡皮擦的制备原料混合均匀即可。
得到液态混合料后，本发明优选还包括进行调色；所述调色的试剂优选为色膏；本发明对所述色膏的类型和用量不做具体限定，本领域技术人员根据试剂需要进行调整即可。
得到液态混合料后，本发明将所述液态混合料依次进行点胶成型和干燥，得到所述发光橡皮擦。本发明对所述点胶成型和干燥的参数不做具体限定，采用本领域技术人员熟知的操作即可。
下面结合实施例对本发明提供的发光橡皮擦及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种发光橡皮擦，包括橡皮擦本体和摩擦发光粉体，具体包括以下重量百分含量的原料：聚氯乙烯糊树脂25％，增塑剂(对苯二甲酸二辛酯)65％，碳酸钙2％，摩擦发光粉体ZnS:0.05％Cu(市售购买所得)8％。
制备方法为：
(1)将聚氯乙烯糊树脂、对苯二甲酸二辛酯、碳酸钙、ZnS:0.05％Cu粉体颗粒混合均匀，获得液态混合料。
(2)在液态混合料中加入绿色膏进行调色后，点胶到模具中，烘干成型，获得具有能够产生绿色的发光橡皮擦。
实施例2
一种发光橡皮擦，包括橡皮擦本体和摩擦发光粉体，具体包括以下重量百分含量的原料：聚氯乙烯糊树脂25％，增塑剂(邻苯二甲酸二正辛酯)65％，碳酸钙2％，摩擦发光粉体ZnS:1％Mn2+(市售购买)10％。
制备方法为：
(1)将聚氯乙烯糊树脂、邻苯二甲酸二正辛酯、碳酸钙、ZnS:1％Mn2+粉体颗粒混合均匀，获得液态混合料。
(2)在液态混合料中加入橙色膏进行调色后，点胶到模具中，烘干成型，获得具有能够产生橙色的发光橡皮擦。
实施例3
一种发光橡皮擦，包括橡皮擦本体和摩擦发光粉体，具体包括以下重量百分含量的原料：聚氯乙烯糊树脂25％，增塑剂(对苯二甲酸二辛酯)65％，碳酸钙2％，摩擦发光粉体ZnCaOS:1％Mn2+20％。
制备方法为：
摩擦发光粉体ZnCaOS:1％Mn2+为粉体颗粒，通过高温固相法制备所得。ZnCaOS:1％Mn2+的制备方法：按照化学计量比称取CaCO3、ZnS和MnCO3，在通有H2气氛的管式炉中升至1000℃保温2h，随后降至室温，在石英研钵中充分研磨。
(1)将聚氯乙烯糊树脂、对苯二甲酸二辛酯、碳酸钙、ZnCaOS:1％Mn2+粉体颗粒混合均匀，获得液态混合料。
(2)在液态混合料中加入橙色膏进行调色后，点胶到模具中，烘干成型，获得具有能够产生橙色的发光橡皮擦。
实施例4
一种发光橡皮擦，包括橡皮擦本体和摩擦发光材料，具体包括以下重量百分含量的原料：聚氯乙烯糊树脂20％，增塑剂(对苯二甲酸二辛酯)55％，碳酸钙5％，摩擦发光材料SrAl2O4:1％Eu2+(市售购买所得)10％和透明弹性载体PDMS 10％。
制备方法为：
(1)将SrAl2O4:1％Eu2+粉体颗粒和PDMS(PDMS含A、B两种液体，A液是主剂，B液是固化剂，A：B的质量比为10：1)进行混合，搅拌均匀。
(2)将聚氯乙烯糊树脂、对苯二甲酸二辛酯、碳酸钙与(1)制备的SrAl2O4:Eu2+/PDMS液体混合均匀，获得液态混合料。
(3)在液态混合料中加入绿色膏进行调色后，点胶到模具中，烘干成型，获得具有能够产生绿色的发光橡皮擦。
实施例5
一种发光橡皮擦，包括橡皮擦本体和摩擦发光粉体，具体包括以下重量百分含量的原料：聚氯乙烯糊树脂20％，增塑剂(对苯二甲酸二辛酯)55％，碳酸钙5％，摩擦发光材料CaYAl3O7:5％Ce3+10％和透明弹性载体PDMS 10％。
制备方法为：
摩擦发光粉体CaYAl3O7:5％Ce3+为粉体颗粒，通过高温固相法制备所得。CaYAl3O7:5％Ce3+的制备方法：按照化学计量比称取CaCO3、Y2O3、Al2O3和CeO2，在通有H2气氛的管式炉中升至1600℃保温4h，随后降至室温，在石英研钵中充分研磨。
(1)将CaYAl3O7:5％Ce3+粉体颗粒和PDMS(PDMS含A、B两种液体，A液是主剂，B液是固化剂，A：B的质量比为10：1)进行混合，搅拌均匀。
(2)将聚氯乙烯糊树脂、对苯二甲酸二辛酯、碳酸钙与(1)制备的CaYAl3O7:5％Ce3 +/PDMS液体混合均匀，获得液态混合料。
(3)在液态混合料中加入蓝色膏进行调色后，点胶到模具中，烘干成型，获得具有能够产生蓝色的发光橡皮擦。
实施例6
一种发光橡皮擦，包括橡皮擦本体和摩擦发光粉体，具体包括以下重量百分含量的原料：聚氯乙烯糊树脂20％，增塑剂(对苯二甲酸二辛酯)55％，碳酸钙5％，摩擦发光材料Y3Al5O12:5％Ce3+10％和透明弹性载体PDMS 10％。
制备方法为：
摩擦发光粉体ZnGa2O4:1％Mn2+为粉体颗粒，通过高温固相法制备所得。Y3Al5O12:Ce3+的制备方法：按照化学计量比称取Y2O3、Al2O3和CeO2，在通有H2气氛的管式炉中升至1600℃保温4h，随后降至室温，在石英研钵中充分研磨。
(1)将Y3Al5O12:5％Ce3+粉体颗粒和PDMS(PDMS含A、B两种液体，A液是主剂，B液是固化剂，A：B的质量比为10：1)进行混合，搅拌均匀。
(2)将聚氯乙烯糊树脂、对苯二甲酸二辛酯、碳酸钙与(1)制备的Y3Al5O12:5％Ce3+/PDMS液体混合均匀，获得液态混合料。
(3)在液态混合料中加入黄色膏进行调色后，点胶到模具中，烘干成型，获得具有能够产生黄色的发光橡皮擦。
将实施例1～6所得发光橡皮擦在黑暗的环境中在纸上进行摩擦发光，并用光纤收集擦摩产生的发光，得到图1～6所示的光谱图；其中，图1为实施例1所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱，图2为实施例2所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱，图3为实施例3所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱，图4为实施例4所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱，图5为实施例5所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱，图6为实施例6所得发光橡皮擦的摩擦发光光谱。从图1可以看出：复合ZnS:0.05％Cu摩擦发光粉体制备得到的发光橡皮擦在摩擦过程中测试得到的光谱为峰值518nm的绿光。从图2可以看出：复合ZnS:1％Mn2+摩擦发光粉体制备得到的发光橡皮擦在摩擦过程中测试得到的光谱为峰值610nm的橙光。从图3可以看出：复合ZnCaOS:1％Mn2+摩擦发光粉体制备得到的发光橡皮擦在摩擦过程中测试得到的光谱为峰值603nm的橙光。从图4可以看出：复合SrAl2O4:1％Eu2+摩擦发光粉体的发光橡皮擦在摩擦过程中测试得到的光谱为峰值525nm的黄绿光。从图5可以看出：复合CaYAl3O7:5％Ce3+摩擦发光粉体制备得到的发光橡皮擦在摩擦过程中测试得到的光谱为峰值425nm的蓝光。从图6可以看出：复合Y3Al5O12:5％Ce3+10％摩擦发光粉体制备得到的发光橡皮擦在摩擦过程中测试得到的光谱为峰值533nm的黄光。
图7为实施例1所得发光橡皮擦的摩擦发光照片。
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)
1.一种发光橡皮擦，其特征在于，包括橡皮擦本体和摩擦发光粉体；
所述摩擦发光粉体包括第一摩擦发光粉体或第二摩擦发光粉体；
所述第一摩擦发光粉体包括ZnS:Cu、ZnS:Mn2+、ZnS:(Cu,Mn2+)、ZnS:(Cu,Mn2+,Cl+)、SrAl2O4:Eu2+、SrAl2O4:(Eu2+,Dy3+)、SrAl2O4:Ce3+、SrAl2O4:(Ce3+,Ho3+)、BaTiO3-CaTiO3:Pr3+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、ZnCaOS:Mn2+、CaZnOS-ZnS:Bi3+、CaZnOS-ZnS:Ag+、CaZnOS-ZnS:Cu、CaZnOS-ZnS:Mn2+、CaZnOS-ZnS:Tb3+、CaZnOS-ZnS:Pr3+、CaZnOS-ZnS:Sm3+、CaZnOS-ZnS:Ho3+、CaZnOS-ZnS:Dy3+、CaZnOS-ZnS:Er3+和CaZnOS-ZnS:Eu2+中的一种或多种；
所述第二摩擦发光粉体包括Sr3Al2O6:(Eu2+,Dy3+)、CaYAl3O7:M、CaLaAl3O7:M、SrLaAl3O7:M、ZnAl2O4:Eu2+、CaAl2O4:Eu2+、ZnAl2O4:Eu2+、Li6Y(BO3)3:Eu2+、Ca5Ga6O14:Tb3+、ZnGa2O4:Mn2+、LiGa5O8:Mn2+、Li2MgGeO4:Mn2+、NaCa2GeO4F:Mn2+、BaTiO3:Pr3+、CaTiO3:Pr3+、CaZr(PO4)2:Eu2+、SrMg2(PO4)2:Eu2+、KCa(PO3)3:Eu2+、Ca2Al2SiO7:Ce3+、Ca2MgSi2O7:Eu2+、Y3Al5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce3+、Sr3Al2O5Cl2:M、SrZn2S2O:Mn2+和Ba1-xSrxSi2O2N2:Eu2+中的一种或多种；所述CaYAl3O7:M、CaLaAl3O7:M、SrLaAl3O7:M和Sr3Al2O5Cl2:M中的M独立地为Tb3+、Eu2+、Mn2+、Tm3+、Ce3+和Pr3+中的一种或多种；所述Ba1-xSrxSi2O2N2:Eu2+中：0≤x≤1；
当所述摩擦发光粉体为第二摩擦发光粉体，所述发光橡皮擦还包括透明弹性载体。
2.根据权利要求1所述的发光橡皮擦，其特征在于，当所述摩擦发光粉体为第一摩擦发光粉体，所述发光橡皮擦还包括透明弹性载体。
3.根据权利要求1或2所述的发光橡皮擦，其特征在于，所述透明弹性载体独立地包括聚二甲基硅氧烷、硅胶和聚氨酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1或2所述的发光橡皮擦，其特征在于，所述摩擦发光粉体在发光橡皮擦中的质量百分含量为0.5～50％。
5.根据权利要求1或2所述的发光橡皮擦，其特征在于，所述透明弹性载体在发光橡皮擦中的质量百分含量独立地为1～50％。
6.根据权利要求1所述的发光橡皮擦，其特征在于，所述摩擦发光粉体包括主体材料和激活离子；所述激活离子的摩尔量为所述主体材料的摩尔量的0.05～20％。
7.根据权利要求1所述的发光橡皮擦，其特征在于，所述橡皮擦本体的制备原料包括基材树脂、增塑剂和填充剂。
8.根据权利要求7所述的发光橡皮擦，其特征在于，所述基材树脂包括聚氯乙烯糊树脂、乙酸乙烯酯类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂、丙烯酸酯类树脂、聚异戊二烯类天然橡胶、苯乙烯类弹性体、丁二烯类弹性体、异戊二烯类弹性体、乙烯-丙烯类弹性体、氨基甲酸乙酯类弹性体、丙烯酸类弹性体、聚酯类弹性体和烯烃类弹性体中的一种或多种；
所述增塑剂包括对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸二异壬酯、己二酸二异癸酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、癸二酸二丁酯、柠檬酸三正丁脂、柠檬酸三乙酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯中的一种或多种；
所述填充剂包括硅石粉、碳酸钙、硅藻土、滑石粉和白沙粉中的一种或多种。
9.根据权利要求7或8所述的发光橡皮擦，其特征在于，所述基材树脂在所述发光橡皮擦中的质量百分含量为20％～25％；所述增塑剂在所述发光橡皮擦中的质量百分含量为55％～65％，所述填充剂在所述发光橡皮擦中的质量百分含量为2％～5％。
10.权利要求1～9任一项所述的发光橡皮擦的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将发光橡皮擦的制备原料混合，得到液态混合料；
将所述液态混合料依次进行点胶成型和干燥，得到所述发光橡皮擦。
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| CN116554866A (zh) * | 2023-04-26 | 2023-08-08 | 桂林电子科技大学 | 一种红色应力发光荧光粉及其制备方法 |
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