一种感温发光变色荧光材料的用途制造技术

本发明专利技术公开了一种感温发光变色荧光材料的用途，是将感温发光变色荧光材料用于制备不同温度下和200-400nm不同紫外光激发下呈现不同发光颜色的荧光隐形防伪材料中的应用。本发明专利技术用感温发光变色荧光材料制备的荧光隐形防伪材料具有在长波紫外(320-400nm)与短波紫外(200-320nm)激发下呈现不同发光颜色，且具有较高的耐受温度和很好的耐侯性和化学稳定性，易于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是基于荧光材料发光颜色随温度和激发波长不同而开发的高端隐形防伪技术，具体地讲是一种感温发光变色荧光材料的用途。
技术介绍
企业为了保护自己的品牌、利益、市场和广大消费者的合法权益，在生产制造产品时一般都会采取一定的防伪措施。当前应用较多的防伪技术主要有激光全息防伪技术、油墨防伪技术、纸张防伪技术、印刷制版设计及印刷工艺防伪技术、重离子微孔技术、生物特征识别技术以及电话电码防伪技术等，其中荧光防伪和感温色变防伪具有“特征隐蔽、易于制作、价格低廉以及易于识别”的显著特征，但如果能把荧光防伪和感温色变防伪结合起来，则可以显著提高加密程度，是综合防伪标识首选识别技术之一。紫外荧光防伪主要是利用在油墨中加入红、黄、绿或蓝色荧光粉，然后利用此油墨印刷出各种特殊设计的图案，这种图案在日光下为不可见，在紫外或近紫外光激发下可以看见闪烁荧光的印刷图案或文字。而荧光隐形防伪通常是在油墨中加入长余辉夜光粉荧， 停止激发后在黑暗环境中依然能够识别这种防伪制品的持续发光。与紫外荧光防伪相比较，荧光隐形防伪的加密程度高，但是利用油墨添加长余辉荧光粉制作的隐形防伪图标通常无法耐受高温使用，经历高温烧结后不能重复使用，无法满足诸如景泰蓝、唐三彩、卫浴陶瓷等高温制品的防伪要求，且防伪图标易于撕掉。如果把无机荧光粉与耐高温制品一起烧结成形，则能够有效克服印刷图标易于被撕掉的缺点，即必须破坏产品方能去除防伪功能，但面临加密程度单一造成隐形防伪功能不足或失去防伪功能的可能，因为目前在隐形防伪中使用的长余辉荧光粉主要是红色Y2O2S Eu2+，Mg2+，Ti4+、绿色SrAl2O4 Eu2+，Dy3+和蓝色 MAl4O25:Eu2+，Dy3+(M = Ca，Sr，Ba)等。这些荧光粉通常在还原气氛下合成，如果把这些与高温陶瓷在敞开气氛中一起烧结，Eu2+被氧化为Eu3+，不仅失去长余辉功能，而且发光颜色会改变。Y202S:Eu3+，Mg2+，Ti4+荧光粉对环境敏感，遇到水汽和高温环境分解为氧化物并失去长余辉功能。为此，需要开发新型耐高温、化学性能稳定且具有多重加密功能的新型荧光材料。可逆热敏变色防伪技术是利用感温材料发光颜色随温度变化特性开发而成。采用感温变色油墨印制的图案在常温下是不可见的，加热(用热水杯烫、烟烤、手摩擦)到一定程度后图案出现，一旦热源撤去，显示图案则立即消失。从材料组成而言，可逆有机热敏变色材料通常由微胶囊包覆着隐形染料、显色剂和增感剂(又称减敏剂)构成，其存在的突出问题是感温变色耐受温度低。因此，开发高温热敏变色无机材料更有意义。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种感温发光变色荧光材料的用途，以开发新型隐形荧光防伪技术。本专利技术感温发光变色荧光材料的用途的特点在于所述感温发光变色荧光材料用于制备不同温度下和200-400nm不同紫外光激发下呈现不同发光颜色的荧光隐形防伪材料中的应用。本专利技术使用的感温发光变色荧光材料由如下通式表达(Lni_x_yBixEuy)V04，其中Ln 为 La3+、Y3+、Gd3+、LU3+、SC3+、Al3+、Ga3+ 或 In3+ 金属离子中的一种或几种，Ln3+、Bi3+ 和 Eu3+ 的物质的量之和与VO43-的物质的量相等，x、y分别为Bi3+和Eu3+的摩尔分数，0< 1。本专利技术使用的感温发光变色荧光材料是按如下步骤制备得到a、前驱体的制备以去离子水为介质将配比量的Ln的硝酸盐、Bi (NO3)3和Eu (NO3) 3混合并加入草酸，用氨水调PH值8-14，生成白色沉淀物，将所得沉淀物过滤、干燥后与配比量的钒的化合物混合并研磨混料，得前驱体；所述钒的化合物为五氧化二钒(V2O5)或偏钒酸铵(NH4VO3)；b、烧结将步骤a得到的前驱体放入高温炉内，升温至600-850°C并保温1_5小时，降至室温，研磨得粉料a ；将所述粉料a放入高温炉内，升温至1000-1300°C并保温2_20小时，降至室温，研磨得粉料b;C、后处理将步骤b所得粉料b倒入70-90°C的水中，用氨水调pH值8-14，搅拌30-60min后过滤，用去离子水洗涤至中性，然后置于100-120°C下干燥1-2小时，粉碎过筛后即得成品。所述步骤a或为将配比量的Ln的化合物、金属Bi粉或Bi的化合物、Eu的化合物和钒的化合物混合，研磨混料后得前驱体；所述Ln的化合物为Ln的氧化物或Ln的硝酸盐；所述Bi的化合物为Bi (NO3) 3或Bi2O3 ；所述Eu的化合物为Eu的氧化物或Eu的硝酸盐；所述钒的化合物为五氧化二钒(V2O5)或偏钒酸铵(NH4VO3)。所述步骤a或为以去离子水为介质将配比量的Ln的硝酸盐、Bi (NO3) 3、Eu(NO3)3 和NH4VO3的氨水溶液混合均勻，用氨水调pH值8-14，干燥后得到前驱体。所述步骤b中的升温速率和降温速率设置为4_10°C /min。所述的配比量是指按通式所示的组成及其限定的比例计量后称取的量。本专利技术使用的感温发光变色荧光材料的通式为(Lrvx_yBixEUy) VO4，可简写为 LnV04:Bi3+, Eu3+，冒号前表示主体晶格或基质，冒号后表示激活剂，通式中LnVO4为基质， V043_、Eu3+和Bi3+为发光中心。不仅V043_、Eu3+和Bi3+各自具有独立发光能力，而且VO43-和 Bi3+都具有敏化Eu3+发光的能力，因此，Eu3+又可称为发光中心或激活剂，而把V043_和Bi3+ 称为敏化剂或共激活剂。本专利技术使用的感温发光变色荧光材料的发光颜色和强度不仅依赖于温度，而且随激发波长不同也不同，进而通过改变Bi3+/Eu3+可实现从紫外至红色波段较大范围颜色的改变。这些特征使得LnVO4:Bi3+，Eu3+在荧光隐形防伪方面具有重要应用。相较于以前使用的荧光隐形防伪材料，本专利技术使用的材料能够耐受1000°C以上高温，对环境具有很好的化学稳定性，经历升温与降温后能够反复使用，而且加密手段多。本专利技术利用在环境中能够稳定存在且经历反复升降温烧结与冷却能够重复使用和再现荧光隐形防伪功能的无机材料LnV04:Bi3+，Eu3+，首先根据特定设计对发光颜色和使用要求，把具有不同Bi3+/Eu3+含量的感温发光变色荧光材料分别制成油墨、悬浮液、印泥、 或直接以干粉形式施工；然后利用预制油墨、悬浮液、印泥或干粉，通过印刷、涂覆、喷涂、 注塑、雕塑等方式据制作出预先设计的特殊图形、图案或文字。这种图形文案随激发波长、 Bi3+/Eu3+浓度比例和温度呈现不同发光颜色，因而具有多重加密功能。LnV04:Bi3+，Eu3+在空气中能够耐受1150°C高温烧结而不会破坏，不仅可以满足油墨印刷低温使用要求，而且可与高温陶瓷一体烧结，满足高温使用要，使用温度范围宽。此外，现代固态半导体照明技术(LED)的发展为本专利技术防伪技术的检验提供了可靠激发光源，检测人员不需携带复杂的专用检测设备，在衣服口袋内装一系列不同发射波长的LED手电筒，即可在室温下对摆放在商场内的产品进行检验。LED手电筒尺寸小重量轻，一般可握在手心内，所以检测行为极端隐秘，不易被伪劣产品销售商察觉。对于初步检测出来的产品，可以通过对产品加热进一步鉴定产品真伪。与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种感温发光变色荧光材料的用途，其特征在于：所述感温发光变色荧光材料在制备不同温度下和２００－４００ｎｍ不同紫外光激发下呈现不同发光颜色的荧光隐形防伪材料中的应用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雷，罗安琪，蒋阳，张耀，李山鹰，吴翟，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：34