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。