低成本蓄能发光涂料及其制备方法.pdf

《低成本蓄能发光涂料及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低成本蓄能发光涂料及其制备方法.pdf（7页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910463843.8 (22)申请日 2019.05.30 (71)申请人 重庆锦弘建设工程有限公司 地址 401147 重庆市渝北区洪湖西路18号 19幢第5层 (72)发明人 刘雪梅周晓鸿翁铃林 (74)专利代理机构 重庆博凯知识产权代理有限 公司 50212 代理人 李媛张先芸 (51)Int.Cl. C09D 133/04(2006.01) C09D 125/14(2006.01) C09D 5/22(2006.01) C09D 5/08(2006.01) (54。

2、)发明名称 一种低成本蓄能发光涂料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种低成本蓄能发光涂料及 其制备方法， 包括以下重量份的组分： 二氧化硅 微球3050份、 偶联剂23份、 夜光粉2030份、 聚 乙烯醇1025份、 丙烯酸乳液1525份、 苯丙乳液 1020份、 润湿剂0.51份、 二羟基丙烷15份、 消 泡剂0.10.2份、 分散剂0.052份、 滑石粉0.2 0.5份、 憎水剂0.10.5份、 成膜助剂0.10.5份、 增稠剂0.10.5份、 pH调节剂0.10.5份和水10 15份。 将荧光粉包埋在二氧化硅微球中， 并在二 氧化硅微球表面修饰有聚乙烯醇， 不仅提高了荧 光粉的发。

3、光效率， 而且提高了荧光粉的稳定性， 延长了涂料的使用寿命和发光时间， 节能环保， 涂料亮度高， 余辉时间长， 良好的附着力和耐腐 蚀性， 具有良好的应用前景。 权利要求书1页 说明书5页 CN 110066564 A 2019.07.30 CN 110066564 A 1.一种低成本蓄能发光涂料， 其特征在于， 包括以下重量份的组分： 二氧化硅微球30 50份、 偶联剂23份、 夜光粉2030份、 聚乙烯醇1025份、 丙烯酸乳液1525份、 苯丙乳液10 20份、 润湿剂0.51份、 二羟基丙烷15份、 消泡剂0.10.2份、 分散剂0.052份、 滑石粉0.2 0.5份、 憎水剂0.10。

4、.5份、 成膜助剂0.10.5份、 增稠剂0.10.5份、 pH调节剂0.10.5份和水 1015份。 2.根据权利要求1所述低成本蓄能发光涂料， 其特征在于， 所述丙烯酸乳液为丙烯酸酯 类高分子共聚乳液、 具有反应性基团的丙烯酸酯共聚物的高分子乳液、 自交联型丙烯酸酯 共聚乳液、 反应性丙烯酸酯多元共聚乳液或反应性自交联型丙烯酸酯乳液。 3.根据权利要求1所述低成本蓄能发光涂料， 其特征在于， 所述二氧化硅微球介孔的平 均孔径为210nm。 4.根据权利要求1所述低成本蓄能发光涂料， 其特征在于， 所述夜光粉为硫化锌粉末、 以稀土元素激活的铝酸盐或硅酸盐自发光材料。 5.根据权利要求1所述低。

5、成本蓄能发光涂料， 其特征在于， 所述分散剂为疏水改性共聚 物铵盐分散剂； 所述润湿剂为非离子乳化润湿剂； 所述消泡剂为矿物油、 有机硅、 改性石蜡 消泡剂； 所述偶联剂为硅烷偶联剂。 6.根据权利要求1所述低成本蓄能发光涂料， 其特征在于， 所述憎水剂为硅烷基粉末憎 水剂(SHP-50)和有机硅憎水剂粉末(FN80)中的一种或多种； 所述pH调节剂为AMP-95。 7.根据权利要求1所述低成本蓄能发光涂料， 其特征在于， 所述成膜助剂为丙二醇丁 醚、 丙二醇甲醚醋酸脂、 十二碳醇脂或丙二醇苯醚； 所述增稠剂为羧甲基纤维素， 其粘度为 35004000mPa.s(温度20)。 8.如权利要求1。

6、7所述低成本蓄能发光涂料的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 1） 将荧光粉溶于溶剂中， 再加入二氧化硅微球得到混合溶液， 然后将所述混合溶液置 于超声场中， 使荧光粉进入并包埋在二氧化硅微球中， 反应结束后， 再加入偶联剂和聚乙烯 醇充分反应， 洗涤、 干燥， 即得到改性微球； 2） 向步骤1） 制备的改性微球中加入水、 丙烯酸乳液、 苯丙乳液和二羟基丙烷搅拌分散， 得到混合溶液； 3） 向步骤2） 得到的混合溶液中依次加入润湿剂、 分散剂、 成膜助剂、 消泡剂、 滑石粉、 成 膜助剂、 pH调节剂和憎水剂， 搅拌分散1030min； 然后加入增稠剂， 并调整粘度至90 110KU/2。

7、5， 搅拌分散510min， 即得到低成本蓄能发光涂料。 9.根据权利要求8所述低成本蓄能发光涂料的制备方法， 其特征在于， 所述超声功率为 100300 W， 超声时间为0.52h。 10.根据权利要求8所述低成本蓄能发光涂料的制备方法， 其特征在于， 所述溶剂为甲 醇、 四氢呋喃、 二甲基甲酰胺、 二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110066564 A 2 一种低成本蓄能发光涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及发光涂料领域， 特别的涉及一种低成本蓄能发光涂料及其制备方法。 背景技术 0002 传统的道路交通标线在白天辨识度较高， 能够满足交通。

8、出行安全的要求。 然而在 夜晚， 尤其在照明条件不足的环境下辨识度大大降低， 甚至丧失了管制和引导交通的功能， 严重威胁着道路交通安全。 在公共场所中， 当紧急情况发生电源被切断时， 黑暗环境下易造 成安全隐患。 0003 蓄能型涂料是通过 “吸光-储光-自发光” 的形式进行工作， 通过吸收储存日间自然 光、 机动车辆及各类照明灯光光能， 作为夜间和无光线下的发光源， 无需其他任何能源， 可 数小时持续发光， 同时符合低碳、 环保的理念。 因此， 蓄能型涂料越来越受到人们的青睐。 如 公开号为CN 108250882 A的专利公开了一种蓄能型长余辉自发光道路标线涂料及其制备 方法， 公开号CN。

9、 106893433 A的专利公开了隧道自发光标线及涂料， 但均采用稀土发光材 料作为发光物质， 具有放射性， 不能应用于人们日常生活环境， 应用成本高。 公开号为CN 1749337A 的专利公开了一种荧光粉乳胶漆， 由苯丙乳液、 聚乙烯醇、 轻质碳酸钙、 立德粉、 荧光粉、 硼砂、 明矾、 六偏磷酸钠、 硅灰石粉、 水、 草酸等组份按一定重量份比组成， 但该荧光 粉乳胶漆反射性差， 亮度低及余辉时间短。 发明内容 0004 针对上述现有技术的不足， 本发明的目的在于提供一种低成本蓄能发光涂料及其 制备方法， 解决现有蓄能涂料成本高、 具有放射性、 亮度低和余辉时间短的问题。 0005 为了。

10、解决上述技术问题， 本发明采用了如下的技术方案： 一种低成本蓄能发光涂 料， 包括以下重量份的组分： 二氧化硅微球3050份、 偶联剂23份、 夜光粉2030份、 聚乙烯 醇1025份、 丙烯酸乳液1525份、 苯丙乳液1020份、 润湿剂0.51份、 二羟基丙烷15份、 消 泡剂0.10.2份、 分散剂0.052份、 滑石粉0.20.5份、 憎水剂0.10.5份、 成膜助剂0.10.5 份、 增稠剂0.10.5份、 pH调节剂0.10.5份和水1015份。 0006 优选的， 所述丙烯酸乳液选自丙烯酸酯类高分子共聚乳液、 具有反应性基团的丙 烯酸酯共聚物的高分子乳液、 自交联型丙烯酸酯共聚乳。

11、液、 反应性丙烯酸酯多元共聚乳液 或反应性自交联型丙烯酸酯乳液。 0007 优选的， 所述二氧化硅微球介孔的平均孔径为210nm。 这样有利于在溶胀作用下 使荧光粉能够进入微球的空腔部分。 0008 优选的， 所述夜光粉为夜光粉为硫化锌粉末、 以稀土元素激活的铝酸盐或硅酸盐 自发光材料。 0009 优选的， 所述分散剂为疏水改性共聚物铵盐分散剂； 所述润湿剂为非离子乳化润 湿剂； 所述消泡剂为矿物油、 有机硅或改性石蜡消泡剂。 0010 优选的， 所述憎水剂为硅烷基粉末憎水剂(SHP-50)和有机硅憎水剂粉末(FN80)中 说明书 1/5 页 3 CN 110066564 A 3 的一种或多种。

12、； 所述pH调节剂为AMP-95。 0011 所述偶联剂为硅烷偶联剂， 这样能够通过提高涂料与底材的附着力， 从而增加涂 层耐水性。 0012 优选的， 所述成膜助剂为丙二醇丁醚、 丙二醇甲醚醋酸脂、 十二碳醇脂或丙二醇苯 醚； 所述增稠剂为羧甲基纤维素， 其粘度为35004000mPa.s(温度20)。 0013 上述低成本蓄能发光涂料的制备方法， 包括以下步骤： 1） 将荧光粉溶于溶剂中， 再加入二氧化硅微球得到混合溶液， 然后将所述混合溶液置 于超声场中， 使荧光粉进入二氧化硅微球中， 反应结束后， 再加入偶联剂和聚乙烯醇充分反 应， 洗涤、 干燥， 即得到改性微球； 在超声场作用下， 。

13、不仅能增加二氧化硅微球介孔大小， 还 能增加了荧光粉与二氧化硅微球的碰撞机率， 进而提高了荧光粉进入微球的效率。 0014 2） 向步骤1） 制备的改性微球中加入水、 丙烯酸乳液、 苯丙乳液和二羟基丙烷搅拌 分散， 得到混合溶液； 3） 向步骤2） 得到的混合溶液中依次加入润湿剂、 分散剂、 成膜助剂、 消泡剂、 滑石粉、 成 膜助剂、 pH调节剂和憎水剂， 搅拌分散1030min； 然后加入增稠剂， 并调整粘度至90 110KU/25， 搅拌分散510min， 即得到低成本蓄能发光涂料。 0015 优选的， 所述超声功率为100300 W， 超声时间为0.52h。 0016 优选的， 所述溶。

14、剂为四氢呋喃、 二甲基甲酰胺、 二甲基乙酰胺、 二甲基亚砜或N-甲 基吡咯烷酮。 0017 本发明将二氧化钛微球浸渍在含有荧光粉的有机溶剂中， 由于溶胀作用二氧化钛 微球表面孔道结构变大， 使荧光粉进入并固定包埋在二氧化硅微球中， 这样不仅能降低荧 光粉之间的碰撞猝灭效应， 使荧光团的荧光寿命有了显著的提高， 还可以将荧光粉隔离开 来， 可以有效保护荧光基团不受外部环境的影响， 提高了其稳定性。 进一步， 本发明在二氧 化硅微球表面修饰有变相材料聚乙烯醇， 聚乙烯醇通过相变也能在有光的环境下储存能 量， 并能在适当的条件下释放能量并传递给荧光粉， 增加了荧光粉的光能储存， 实现了荧光 粉在无光。

15、条件的长时间发光。 并且当聚乙二醇发生相变过程中， 其分子链运动将受到二氧 化硅微球的限制， 从而防止发生流动变形现象。 0018 相比现有技术， 本发明具有如下有益效果： 1、 本发明制备的储能发光涂料中， 将荧光粉包埋在二氧化硅微球中， 并在二氧化硅微 球表面修饰有聚乙烯醇， 不仅提高了荧光粉的发光效率， 而且提高了荧光粉的稳定性， 延长 了涂料的使用寿命和发光时间， 节能环保， 无需接入任何有源能源， 可自动吸收储存自然 光、 机动车辆及各类照明灯光光能， 自主完成 “吸光-储光-自发光” 的工作循环， 在夜间和五 光线环境下自发光长达20小时以上。 本发明结合智慧交通、 安全交通、 绿。

16、色交通研发的具有 保护、 装饰、 导向功能。 0019 2、 本发明制备的蓄能涂料， 在稀土激活的稀土铝酸盐长余辉发光材料和聚乙烯醇 的协同作用下， 在可见光区具有较高的量子效率， 最高可达90%， 能够在太阳光、 荧光灯和日 光灯等光源的激发下产生从蓝到绿的发光， 亮度是硫化物体系的20倍之多， 余辉时间达20h 以上， 稳定性和耐老化性能好， 寿命长。 即使在潮湿空气环境或紫外线照射条件下也很稳 定， 不易发生分解变黑， 保持良好的发光状态， 且不含任何放射性元素， 对人体无害无毒。 0020 3、 本发明制备蓄能涂料工艺简单， 采用价格低廉的硅酸盐体系作为发光物质代替 说明书 2/5 页。

17、 4 CN 110066564 A 4 稀土材料， 原料简单易得， 成本低， 无毒、 无害、 无放射性， 具有环保性， 吸附能力强， 久用不 脱色。 由于涂料保护体系的固有特性， 耐候性强， 防潮防风化， 耐腐蚀。 用照度1000lx的标准 激发光源激发2h后， 在黑暗处1h时的余晖亮度大于800mcd/m 2， 余辉时间超过20h， 具有良 好的发光效果。 本发明涂料能在黑暗中自行发光， 适用于夜间缺少照明条件或照明条件不 足的各级公路与城市道路、 公共场所的安全通道、 安全门等的指示标志， 也可设计成交通导 向系统、 景观和装饰图案， 具有良好的应用前景。 具体实施方式 0021 下面结合。

18、实施例对本发明作进一步的详细说明。 0022 实施例14所用原料的重量份数如表1所示。 0023 表1 实施例1实施例2实施例3实施例4 二氧化硅微球30355045 偶联剂22.232.1 夜光粉20213025 聚乙烯醇10121820 丙烯酸乳液15282024 苯丙乳液11101520 润湿剂0.50.80.60.9 二羟基丙烷3252 消泡剂0.10.10.20.2 分散剂0.080.150.180.1 滑石粉0.30.40.50.2 憎水剂0.20.50.40.3 成膜助剂0.30.40.50.1 增稠剂0.10.10.40.3 pH调节剂0.150.20.350.25 水1213。

19、1511 一种低成本蓄能发光涂料的制备方法 实施例1 1） 将稀土铝酸盐长余辉蓄能发光材料溶于四氢呋喃中， 再加入二氧化硅微球得到混合 溶液， 然后将所述混合溶液置于超声场中， 超声功率为150W超声时间为1h， 使稀土铝酸盐长 余辉蓄能发光材料进入二氧化硅微球中， 反应结束后， 再加入硅烷偶联剂KH-550和聚乙烯 醇充分反应， 洗涤、 干燥， 即得到改性微球； 2） 向步骤1） 制备的改性微球中加入水、 丙烯酸酯类高分子共聚乳、 苯丙乳液和二羟基 丙烷搅拌分散， 得到混合溶液； 3） 向步骤2） 得到的混合溶液中依次加入非离子乳化润湿剂、 丙二醇丁醚、 矿物油、 疏水 改性共聚物铵盐分散剂。

20、、 滑石粉、 AMP-95和SHP-50， 搅拌分散1030min； 然后加入羧甲基纤 维素， 其粘度为35004000mPa.s(温度20)， 并调整粘度至90110KU/25， 搅拌分散5 说明书 3/5 页 5 CN 110066564 A 5 10min， 即得到低成本蓄能发光涂料。 0024 实施例2 1） 将硫化锌粉末溶于四氢呋喃中， 再加入二氧化硅微球得到混合溶液， 然后将所述混 合溶液置于超声场中， 超声功率为150W超声时间为1h， 使稀土铝酸盐长余辉蓄能发光材料 进入二氧化硅微球中， 反应结束后， 再加入硅烷偶联剂KH-550和聚乙烯醇充分反应， 洗涤、 干燥， 即得到改性。

21、微球； 2） 向步骤1） 制备的改性微球中加入水、 反应性自交联型丙烯酸酯乳液、 苯丙乳液和二 羟基丙烷搅拌分散15min， 得到混合溶液； 3） 向步骤2） 得到的混合溶液中依次加入非离子乳化润湿剂、 丙二醇丁醚、 矿物油、 疏水 改性共聚物铵盐分散剂、 滑石粉、 AMP-95和SHP-50， 搅拌分散1030min； 然后加入羧甲基纤 维素， 其粘度为35004000mPa.s(温度20)， 并调整粘度至90110KU/25， 搅拌分散5 10min， 即得到低成本蓄能发光涂料。 0025 实施例3 1） 将硅酸盐自发光材料溶于二甲基甲酰胺中， 再加入二氧化硅微球得到混合溶液， 然 后将所。

22、述混合溶液置于超声场中， 超声功率为150W超声时间为1h， 使稀土铝酸盐长余辉蓄 能发光材料进入二氧化硅微球中， 反应结束后， 再加入硅烷偶联剂KH-550和聚乙烯醇充分 反应， 洗涤、 干燥， 即得到改性微球； 2） 向步骤1） 制备的改性微球中加入水、 反应性丙烯酸酯多元共聚乳液、 苯丙乳液和二 羟基丙烷搅拌分散15min， 得到混合溶液； 3） 向步骤2） 得到的混合溶液中依次加入非离子乳化润湿剂、 丙二醇丁醚、 改性石蜡、 疏 水改性共聚物铵盐分散剂、 滑石粉、 AMP-95和FN80， 搅拌分散1030min； 然后加入羧甲基纤 维素， 其粘度为35004000mPa.s(温度20。

23、)， 并调整粘度至90110KU/25， 搅拌分散5 10min， 即得到低成本蓄能发光涂料。 0026 实施例4 1） 将稀土铝酸盐长余辉蓄能发光材料溶于二甲基亚砜中， 再加入二氧化硅微球得到混 合溶液， 然后将所述混合溶液置于超声场中， 超声功率为300W超声时间为0.5h， 使稀土铝酸 盐长余辉蓄能发光材料进入二氧化硅微球中， 反应结束后， 再加入硅烷偶联剂KH-550和聚 乙烯醇充分反应， 洗涤、 干燥， 即得到改性微球； 2） 向步骤1） 制备的改性微球中加入水、 具有反应性基团的丙烯酸酯共聚物的高分子乳 液、 苯丙乳液和二羟基丙烷搅拌分散15min， 得到混合溶液； 3） 向步骤2。

24、） 得到的混合溶液中依次加入非离子乳化润湿剂、 丙二醇甲醚醋酸脂、 有机 硅、 疏水改性共聚物铵盐分散剂、 滑石粉、 AMP-95和SHP-50， 搅拌分散1030min； 然后加入 羧甲基纤维素， 其粘度为35004000mPa.s(温度20)， 并调整粘度至90110KU/25， 搅 拌分散510min， 即得到低成本蓄能发光涂料。 0027 二、 性能检测 将实施例14制备的蓄能发光涂料进行常规的附着力和耐腐蚀性测试， 然后用照度 1000lx的标准激发光源激发2h， 再置于黑暗环境下进行测试， 测试结果见表1。 0028 表1 实施例1h时余辉亮度 （mcd/m 2） 余辉时间 （h）附着力 （级）耐腐蚀性 （d） 说明书 4/5 页 6 CN 110066564 A 6 实施例1800201100 实施例290022590 实施例3950 28385 实施例485020.5282 从表1可以看出， 本发明提供的低成本蓄能发光涂料亮度高， 余辉时间长， 附着力强， 良 好的耐腐蚀性。 0029 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不以本发明为限制， 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 110066564 A 7 。