一种发光涂料及其制备方法技术

一种发光涂料及其制备方法属于基于无机物质的涂料组合物，特别是发光涂料组合物的制备技术领域。由纳米二氧化钛包覆处理的长余辉发光粉末材料和发光涂料组合物两步进行。本发明专利技术达到的有益效果是，简单、新颖，在光照条件下具有长余辉发光效果且蓄发光效率大大提高。特别适用于水下标志和多雨地区的交通道路标志。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于基于无机物质的涂料组合物，特别是发光涂料组合物的制备技 术领域。技术背景.目前应用于涂料工业的蓄能发光材料主要有两类，即硫化锌ZnS系发光材 料和稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料、硫化锌基质蓄能发光材料的典型代表 是铜和钴激活的硫化锌，为淡黄色粉末。硫化锌系发光材料， 一直被认为是一 种长余辉发光材料，并应用于许多领域。但该材料余辉只能持续1 2小时，在 许多应用场合不具有足够的亮度，且接触紫外线或氧气后容易变质。有时为了 延长发光涂料的余辉时间往往要添加氘和钷pm-147等放射性元素，造成环境的 放射性污染，所以该材料体系已逐渐被市场所淘汰。稀土激活碱土金属铝酸盐 发光材料是指以稀土特别是以铕Eu为激活元素、以碱土金属铝酸盐为基体的一 类发光材料。其中铕Eu和镝Dy共激活的铝酸锶是典型代表，它是20世纪90 年代初发展起来的一类新型发光材料。其特点是起始亮度高，余辉时间长可达 IO小时以上，无放射性、耐热、耐环境侵蚀、抗氧化性能好，被称为绿色节能 材料。在碱土金属铝酸盐发光材料中，随着氧化锶和氧化铝含量的比例不同， 荧光的波长和余辉时间也不同。通过改变氧化锶和氧化铝物质的含量，铕Eu和 镝Dy的掺杂量及用氧化钙CaO、氧化镁MgO、氧化钡BaO等部分或全部取代氧 化锶SrO，或复合加入等，可获得一系列初始发光强度和余辉时间不同的稀土激 活碱土金属铝酸盐发光材料。由于此类发光材料具有迄今为止其他发光材料无 法比拟的优点，所以近几年来以此类发光材料研制的长余辉蓄能发光涂料正在 溶剂运、交通和消防领域中得到推广"'"i。长余辉发光涂料是国际上高速发展的高科技功能材料之一，这种涂料是将 发光颜料、有机树脂或树脂、有机溶剂或溶剂、无机颜、填料、助剂等按一定 的比例制成的，可以在太阳光或灯光等可见光照射下吸收并储存光能，然后在 黑暗处将吸收的能量以可见光的形式缓慢地释放出来，发光时间可持续10小时 以上。目前长余辉蓄能发光材料正朝着提高发光强度和余辉时间、牢固耐用、环境友好的方向发展。我国蓄能发光涂料的研究较晚，但发展较快，各方面的 应用都处在探索阶段，将纳米材料应用在发光涂料中的研究就是业内人士关注 的一个重要课题。纳米粒子由于具有表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效 应等特殊性质，将其用于涂料中后，可使涂层的光学性能、磁性能、电性能、 力学性能得到大大提高或显示新的功能，可以大大提高汽车、建材、仪器仪表、 船舶、飞机等产品的档次和市场竞争力，因而也引起了高分子材料和涂料工作 者的浓厚兴趣，纳米涂料产品在国内外市场上都有问世。产品的档次和市场竞争力，因而也引起了高分子材料和涂料工作者的浓厚兴趣iV。CN1740242提供了 "一种纳米改性长余辉蓄能型发光涂料"中，曾公开了 利用纳米二氧化钛掺杂在发光涂料中可以提高涂料发光性能的技术。然而由于 是用纳米二氧化钛掺杂在发光涂料中，尽管能提高发光强度和余辉时间，其稳 定性和发光能力特别是在水中使用时还需进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种简单的、新颖的利用纳米二氧化钛包覆蓄发光 材料，具有长余辉发光效果且蓄发光效率大大提高的纳米二氧化钛包覆发光材 料，以及含有上述纳米二氧化钛包覆发光材料的、有效提高蓄发光效率的发光涂 料及其制备方法。本专利技术的技术解决方案是，提供发光涂料的制备是由纳米二氧化钛包覆处 理的长余辉发光粉末材料和发光涂料组合物两步进行。 '(一)纳米二氧化钛包覆处理的长余辉发光粉末材料的制备由如下品种 的原料及其重量百分配比制成氟碳树脂 5. 00 20. 00有机溶剂 10. 00 50. 00分散剂 0. 01 5. 00纳米二氧化钛 0. 20 6. 00发光材料粉末 40. 00 60. 00 其中:'所述的纳米二氧化钛为锐钛型、金红石型或锐钛和金红石混晶型中的一种或两种的混合物；所述的发光材料为硅酸盐发光材料、铝酸盐发光材料、铝硅酸盐发光材料中的一种或多种混合物，平均粒径为5 — 65微米，最好为25 — 60微米；所述的氟碳树脂为三氟氯乙烯多元共聚物、四氟乙烯多元共聚物中的一种;所述的分散剂为阴离子型表面活性剂，如六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠 等中的一种或一种以上；所述的有机溶剂为二甲苯、异丁醇、丙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、 丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯中的一种或多种混合物。制备纳米二氧化钛包覆发光材料的方法，包括下述步骤(1) 将氟碳树脂、有机溶剂、分散剂、纳米二氧化钛、发光材料粉末在分散容器内中速(500 800转/分钟)分散30 60分钟；(2) 在60 8(TC下烘干，研磨制得。(二)含有纳米二氧化钛包覆发光材料的发光涂料组合物的制备方法由如下品种的原料及其重量百分配比制成成膜物质 25 50%:纳米二氧化钛包覆处理的发光材料 5 50 % ;溶剂 0 30%:白色填料 0 50%助剂 0 30%其中所述成膜物质为氟碳树脂、氟丙树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙 烯酸树脂中的一种或几种，每种树脂用量为成膜物质总量的0 100%;所述溶剂为二甲苯、异丁醇、丙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇 甲醚醋酸酯、醋酸丁酯等中的一种或两种以上的混合物，每种溶剂用量为溶剂 总量的0 100%;所述白色填料为钛白粉、滑石粉、碳酸钙中的一种或几种，每种填料用量 为填料总量的0 100%;所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂、成膜助剂中至少一种。 其中，可选用的助剂分别为分散剂903、 904S、 926(德谦公司)；BYK161 (德国BYK公司)，六偏磷酸 钠、十二烷基苯磺酸钠等中的一种或几种，每种分散剂用量为分散剂总量的0 100%;消泡剂BYK066、 141 (德国BYK公司)，2700、 5600 (德谦公司)等中的 一种或几种，每种消泡剂用量为消泡剂总量的0 100%;流平剂BYK358、 390 (德国BYK公司)；433、 495 (德谦公司)等中的一 种或几种，每种流平剂用量为流平剂总量的0 100%;含有纳米二氧化钛包覆发光材料的发光涂料组合物的制备方法包括下述工艺步骤(1) 按预设比例将溶剂、成膜树脂、填料、其他助剂和纳米氧化钛包覆处理的发光颜料依次加入到分散机配料罐中，中速(500 800转/分钟)搅拌分散 30 60分钟；(2) 过滤后即得成品发光涂料。本专利技术所达到的有益效果和益处是，采用上述技术方案，本专利技术提出的纳 米二氧化钛包覆发光涂料，可采用刷涂、喷涂或滚涂等方法施工，使用前搅匀， 可用溶剂调节粘度。漆膜厚度达到80)im以上就能形成均匀发光的涂层。在不同 颜色的底漆上涂装同样厚度的发光涂料，以白色涂料上的发光涂层效果最好， 因此为降低成本，减少发光涂料用量，最好预涂白色底漆。与现有技术相比较， 本专利技术的有益效果表现在于采用本专利技术技术制备的发光涂料可显著提高发光涂 料的发光强度，比采用未经纳米二氧化钛包覆的发光材料制备的发光涂料的蓄 发光能力提高3倍，特别是在一定深度水和海水中光照后其蓄发光强度达到在 空气中光照后蓄发光强度的8 10倍。分析认为本专利技术技术方案发光材料和发光涂料的长余辉蓄发光性能大大提 高的原因在于，发光材料中存在不同深度的陷阱能级有关。紫外光激发时，有 一定能量深度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光涂料及其制备方法，其特征在于，由纳米二氧化钛包覆处理的长余辉发光粉末材料和发光涂料组合物两步进行；　（一）纳米二氧化钛包覆处理的长余辉发光粉末材料的制备：由如下品种的原料及其重量百分配比制成：　氟碳树脂　５．００～２０．００　有机溶剂　１０．００～５０．００　分散剂　０．０１～５．００　纳米二氧化钛　０．２０～６．００　发光材料粉末　４０．００～６０．００　其中：所述的纳米二氧化钛为锐钛型、金红石型或锐钛和金红石混晶型中的一种或两种的混合物；　所述的发光材料为硅酸盐发光材料、铝酸盐发光材料、铝硅酸盐发光材料中的一种或多种混合物，平均粒径为５－６５微米，最好为２５－６０微米；　所述的氟碳树脂为三氟氯乙烯多元共聚物、四氟乙烯多元共聚物中的一种；　所述的分散剂为阴离子型表面活性剂，如六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠等中的一种或一种以上，每种分散剂用量为分散剂总量的０～１００％；　所述的有机溶剂为二甲苯、异丁醇、丙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯中的一种或多种混合物，每种溶剂用量为溶剂总量的０～１００％；　制备纳米二氧化钛包覆发光材料的方法，包括下述步骤：　（１）将氟碳树脂、有机溶剂、分散剂、纳米二氧化钛、发光材料粉末在分散容器内中速（５００～８００转／分钟）分散３０～６０分钟；　（２）在６０～８０℃下烘干，研磨制得；　（二）含有纳米二氧化钛包覆发光材料的发光涂料组合物的制备方法：由如下品种的原料及其重量百分配比制成：　成膜物质　２５～５０％：　纳米二氧化钛包覆处理的发光材料　５～５０％；　溶剂　０～３０％：　白色填料　０～５０％　助剂　０～３０％　其中：所述成膜物质为氟碳树脂、氟丙树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂中的一种或几种，每种树脂用量为成膜物质总量的０～１００％；　所述溶剂为二甲苯、异丁醇、丙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯等中的一种或两种以上的混合物，每种溶剂用量为溶剂总量的０～１００％；　所述白色填料为钛白粉、滑石粉、碳酸钙中的一种或几种，每种填料用量为填料总量的０～１００％；　所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂、成膜助剂中至少一种；　其中，可选用的助剂分别为：　分散剂：９０３、９０４Ｓ、９２６（德谦公司）；ＢＹＫ１６１（德国ＢＹＫ公司），六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠等中的一种或几种，每种分散剂用量为分散剂总量的０～１００％；　消泡剂：ＢＹＫ０６６、１...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张占平，齐育红，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]