一种蓄光型自发光涂料的制作方法

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种蓄光型自发光涂料。

背景技术：

蓄光型发光涂料，也称做光致发光涂料，它是光功能涂料的一种，该类涂料在太阳光或灯光等可见光照射下吸收并储存光能，光照停止后，将吸收的能量再以可见光的形式缓慢释放出来，而后继续重复吸光、储存光、发光再吸光这个过程。蓄光型发光涂料作为21世纪的特殊功用涂料之一，具有超长余辉、发光亮度高、发光时间长等优点，用途十分广泛，目前已被应用于建筑装饰装潢、汽车装饰、路标、广告牌等方面。碱土铝酸盐体系具有发光效率高、余辉时间长、化学稳定性优异和无放射性等优点，是蓄光型发光涂料应用最多的发光材料，但是其与其应用体系材料间的相容性差，不能在基料中均匀地分散，同时耐水性差，与水接触或在潮湿的环境中会发生水解反应，严重制约了在水性涂料中的应用。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种蓄光型自发光涂料，其贮存稳定性好，漆膜耐水耐候性好，余辉时间长。

本发明提出的一种蓄光型自发光涂料，其原料按重量份包括：硅丙乳液40-53份、包覆铝酸锶发光粉9-18份、膨润土3-9份、硫酸钡2-6份、高岭土3-11份、碳酸钙3-8份、丙二醇丁醚0.5-1份、醇酯十二0.1-0.5份、绢云母粉0.5-1.2份、消泡剂0.2-0.7份、分散剂1-2份、增稠剂0.2-0.7份、去离子水15-25份。

优选地，所述包覆铝酸锶发光粉按照以下工艺进行制备：将稀土铝酸锶发光粉进行二氧化硅包覆得到物料a；以乙烯基硅烷偶联剂为改性剂对物料a进行表面改性得到物料b；将物料b、马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍和紫外线吸收剂uv-2098加入乙酸乙酯中搅拌，升温至70-77℃，在氮气的保护下加入过氧化苯甲酰，滴加苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯，在70-77℃下反应7-12h，反应结束后经乙酸乙酯洗涤、干燥得到所述包覆铝酸锶发光粉。

优选地，所述乙烯基硅烷偶联剂为硅烷偶联剂ydh-570、硅烷偶联剂ydh-171、硅烷偶联剂ydh-151、三叔丁氧基乙烯基硅烷中的一种或者多种的混合物。

优选地，物料b、马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍、紫外线吸收剂uv-2098、过氧化苯甲酰、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的重量比为3-5：0.05-0.1：0.05-0.15：0.05-0.15：0.15-0.3：0.15-0.3。

优选地，在改性铝酸锶发光粉的制备过程中，按重量份将3-5份物料b、0.05-0.1份马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍和0.05-0.15份紫外线吸收剂uv-2098加入25-50份乙酸乙酯中搅拌30-50min，升温至70-77℃，在氮气的保护下加入0.05-0.15份过氧化苯甲酰，滴加0.15-0.3份苯乙烯和0.15-0.3份甲基丙烯酸甲酯组成的混合物，滴加时间为1-3h，在70-77℃下反应7-12h，反应结束后乙酸乙酯洗涤、干燥得到所述包覆铝酸锶发光粉。

优选地，所述膨润土的细度为100-300目；所述硫酸钡的细度为700-800目；所述高岭土的细度为100-300目；所述碳酸钙为细度为60-120目的碳酸钙、细度为300-350目的碳酸钙和细度为200-280目的碳酸钙按重量比为1：2-6：3-7的混合物。

优选地，所述消泡剂为消泡剂defomw-082或消泡剂efka-2526。

优选地，所述分散剂为分散剂sk-5040。

优选地，所述增稠剂为聚氨酯缔合增稠剂wt-105a、羧甲基纤维素中的一种或者两种的混合物。

优选地，在包覆铝酸锶发光粉的制备过程中，将稀土铝酸锶发光粉进行二氧化硅包覆的具体过程可以为：按重量份将2-5份稀土铝酸锶发光粉加入30-50份丙三醇中，超声分散20-50min，在搅拌状态下加入含0.1-0.8份硅酸钠的硅酸钠水溶液，并调节ph保持在8-9，在70-75℃下搅拌120-180min，反应结束后陈化、离心、水洗后醇洗，在105-110℃下干燥。

优选地，在包覆铝酸锶发光粉的制备过程中，以乙烯基硅烷偶联剂为改性剂对物料a进行表面改性的具体过程可以为：按重量份将2-5份物料a、0.2-0.5份乙烯基硅烷偶联剂加入30-50份无水乙醇中分散均匀，用硫酸调节ph为2-5，在60-65℃下搅拌反应120-180min，反应结束后无水乙醇洗涤、抽滤、干燥。

优选地，所述马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍可以按照以下工艺进行制备：按重量份将1份聚六亚甲基双胍加入20-40份四氢呋喃中搅拌均匀，加入1.5-3份马来酸酐，在室温下搅拌反应15-20h，反应结束后加入35-45份丙酮搅拌均匀，离心去上清液，向剩余物中加入2-5份乙醚并在研钵中研磨、干燥。

本发明所述蓄光型自发光涂料，以硅丙乳液为成膜物质，以包覆铝酸锶发光粉为发光材料，同时添加了膨润土、硫酸钡、高岭土、碳酸钙作为填料，并加入了丙二醇丁醚、醇酯十二作为成膜助剂，使所得涂料贮存稳定性好，涂膜耐水性和耐紫外线性能优异，发光强度高、余辉时间长；优选方式包覆铝酸锶发光粉的制备过程中，首先将稀土铝酸锶发光粉进行二氧化硅包覆，在发光粉表面包覆了二氧化硅，之后以乙烯基硅烷偶联剂为改性剂对物料a进行表面改性，在发光粉的表面引入了乙烯基官能团，得到了物料b，之后以马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍、紫外线吸收剂uv-2098、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯为原料，在物料b的表面与引入的活泼乙烯基双键进行了聚合，将抗菌基团和紫外线吸收基团以及苯乙烯结构引入到了发光粉的表面，采用无机有机复合包覆的方式对发光粉进行了改性，在其表面形成了均匀致密的包覆层，有效的将发光粉与外部环境隔离，阻止了发光颜料的水解，使其耐水性提高，同时引入了紫外线吸收基团和抗菌基团，使其耐紫外线性能优异，抗菌性好，将其作为发光材料加入水性涂料中，与基体相容性好，在基本不影响发光性能的同时使得到的涂料贮存稳定性好，得到的涂膜余辉时间长、耐水耐候性好。

将本发明的涂料涂布在涂板上，按照gb/t9779-2015的标准制备试板，用长余辉荧光测试仪对试板进行测试，经测试可知，本发明所述涂料的余辉时间≥17h，激发结束后10s余辉亮度≥687mcd/m²；涂膜的耐水性按照gb/t1733-93规定测试，经测试可知，耐水性96h涂膜无异常，无起泡、无剥落、无变色；涂膜耐光性能测试时，将样品放入高压汞灯下连续照射72h，比较照射前后涂膜的外观颜色变化，经测试可知，无异常。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种蓄光型自发光涂料，其原料按重量份包括：硅丙乳液53份、包覆铝酸锶发光粉13份、膨润土3份、硫酸钡5份、高岭土3份、碳酸钙8份、丙二醇丁醚0.5份、醇酯十二0.5份、绢云母粉1.2份、消泡剂0.48份、分散剂1份、增稠剂0.42份、去离子水21份。

实施例2

一种蓄光型自发光涂料，其原料按重量份包括：硅丙乳液40份、包覆铝酸锶发光粉18份、膨润土9份、硫酸钡6份、高岭土11份、碳酸钙3份、丙二醇丁醚1份、醇酯十二0.1份、绢云母粉1份、消泡剂defomw-0820.2份、分散剂sk-50402份、聚氨酯缔合增稠剂wt-105a0.7份、去离子水25份；

其中，所述包覆铝酸锶发光粉按照以下工艺进行制备：将稀土铝酸锶发光粉进行二氧化硅包覆得到物料a；以硅烷偶联剂ydh-570为改性剂对物料a进行表面改性得到物料b；将物料b、马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍和紫外线吸收剂uv-2098加入乙酸乙酯中搅拌，升温至75℃，在氮气的保护下加入过氧化苯甲酰，滴加苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯，在75℃下反应7h，反应结束后经乙酸乙酯洗涤、干燥得到所述包覆铝酸锶发光粉；其中，物料b、马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍、紫外线吸收剂uv-2098、过氧化苯甲酰、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的重量比为3：0.1：0.05：0.15：0.15：0.15；

所述膨润土的细度为100目；所述硫酸钡的细度为800目；所述高岭土的细度为100目；所述碳酸钙为细度为120目的碳酸钙、细度为300目的碳酸钙和细度为280目的碳酸钙按重量比为1：2：7的混合物。

实施例3

一种蓄光型自发光涂料，其原料按重量份包括：硅丙乳液46份、包覆铝酸锶发光粉9份、膨润土7份、硫酸钡2份、高岭土5份、碳酸钙4份、丙二醇丁醚0.7份、醇酯十二0.32份、绢云母粉0.5份、消泡剂efka-25260.7份、分散剂sk-50401.3份、羧甲基纤维素0.2份、去离子水15份；

其中，所述包覆铝酸锶发光粉按照以下工艺进行制备：将稀土铝酸锶发光粉进行二氧化硅包覆得到物料a；以乙烯基硅烷偶联剂为改性剂对物料a进行表面改性得到物料b；将物料b、马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍和紫外线吸收剂uv-2098加入乙酸乙酯中搅拌，升温至77℃，在氮气的保护下加入过氧化苯甲酰，滴加苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯，在77℃下反应12h，反应结束后经乙酸乙酯洗涤、干燥得到所述包覆铝酸锶发光粉；其中，所述乙烯基硅烷偶联剂为硅烷偶联剂ydh-171、硅烷偶联剂ydh-151按重量比为1：1的混合物；物料b、马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍、紫外线吸收剂uv-2098、过氧化苯甲酰、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的重量比为5：0.05：0.15：0.05：0.3：0.3；

所述膨润土的细度为300目；所述硫酸钡的细度为700目；所述高岭土的细度为300目；所述碳酸钙为细度为60目的碳酸钙、细度为350目的碳酸钙和细度为200目的碳酸钙按重量比为1：6：3的混合物。

实施例4

一种蓄光型自发光涂料，其原料按重量份包括：硅丙乳液47份、包覆铝酸锶发光粉12份、膨润土6.7份、硫酸钡4.3份、高岭土6份、碳酸钙5份、丙二醇丁醚0.6份、醇酯十二0.22份、绢云母粉1份、消泡剂defomw-0820.4份、分散剂sk-50401.1份、聚氨酯缔合增稠剂wt-105a0.1份、羧甲基纤维素0.5份、去离子水20份；

其中，所述包覆铝酸锶发光粉按照以下工艺进行制备：将稀土铝酸锶发光粉进行二氧化硅包覆得到物料a；以硅烷偶联剂ydh-171为改性剂对物料a进行表面改性得到物料b；按重量份将3份物料b、0.1份马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍和0.05份紫外线吸收剂uv-2098加入50份乙酸乙酯中搅拌30min，升温至70℃，在氮气的保护下加入0.12份过氧化苯甲酰，滴加0.15份苯乙烯和0.3份甲基丙烯酸甲酯组成的混合物，滴加时间为2h，在70℃下反应9h，反应结束后乙酸乙酯洗涤、干燥得到所述包覆铝酸锶发光粉；

所述膨润土的细度为200目；所述硫酸钡的细度为700目；所述高岭土的细度为200目；所述碳酸钙为细度为100目的碳酸钙、细度为320目的碳酸钙和细度为260目的碳酸钙按重量比为1：3：5的混合物。

实施例5

一种蓄光型自发光涂料，其原料按重量份包括：硅丙乳液46份、包覆铝酸锶发光粉13份、膨润土5.8份、硫酸钡4.3份、高岭土8份、碳酸钙5份、丙二醇丁醚0.6份、醇酯十二0.27份、绢云母粉1份、消泡剂defomw-0820.6份、分散剂sk-50401.8份、羧甲基纤维素0.4份、去离子水23份；

其中，所述包覆铝酸锶发光粉按照以下工艺进行制备：将稀土铝酸锶发光粉进行二氧化硅包覆得到物料a；以硅烷偶联剂ydh-570为改性剂对物料a进行表面改性得到物料b；按重量份将3.2份物料b、0.09份马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍和0.06份紫外线吸收剂uv-2098加入25份乙酸乙酯中搅拌30min，升温至72℃，在氮气的保护下加入0.05份过氧化苯甲酰，滴加0.26份苯乙烯和0.2份甲基丙烯酸甲酯组成的混合物，滴加时间为1h，在72℃下反应11h，反应结束后乙酸乙酯洗涤、干燥得到所述包覆铝酸锶发光粉；

所述膨润土的细度为100目；所述硫酸钡的细度为800目；所述高岭土的细度为100目；所述碳酸钙为细度为120目的碳酸钙、细度为300目的碳酸钙和细度为280目的碳酸钙按重量比为1：3：5的混合物。

实施例6

一种蓄光型自发光涂料，其原料按重量份包括：硅丙乳液51.5份、包覆铝酸锶发光粉17.4份、膨润土4份、硫酸钡3.3份、高岭土6份、碳酸钙7份、丙二醇丁醚0.9份、醇酯十二0.4份、绢云母粉0.6份、消泡剂efka-25260.3份、分散剂sk-50401.3份、聚氨酯缔合增稠剂wt-105a0.6份、去离子水19份；

其中，所述包覆铝酸锶发光粉按照以下工艺进行制备：将稀土铝酸锶发光粉进行二氧化硅包覆得到物料a；以三叔丁氧基乙烯基硅烷为改性剂对物料a进行表面改性得到物料b；按重量份将4.7份物料b、0.06份马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍和0.14份紫外线吸收剂uv-2098加入50份乙酸乙酯中搅拌50min，升温至74℃，在氮气的保护下加入0.15份过氧化苯甲酰，滴加0.18份苯乙烯和0.26份甲基丙烯酸甲酯组成的混合物，滴加时间为3h，在74℃下反应8h，反应结束后乙酸乙酯洗涤、干燥得到所述包覆铝酸锶发光粉；

所述膨润土的细度为300目；所述硫酸钡的细度为700目；所述高岭土的细度为300目；所述碳酸钙为细度为60目的碳酸钙、细度为350目的碳酸钙和细度为200目的碳酸钙按重量比为1：5：3的混合物。

实施例7

一种蓄光型自发光涂料，其原料按重量份包括：硅丙乳液51份、包覆铝酸锶发光粉10份、膨润土7份、硫酸钡2份、高岭土9份、碳酸钙4份、丙二醇丁醚0.5份、醇酯十二0.1份、绢云母粉1.1份、消泡剂defomw-0820.3份、分散剂sk-50401.9份、聚氨酯缔合增稠剂wt-105a0.2份、去离子水25份；

其中，所述包覆铝酸锶发光粉按照以下工艺进行制备：将稀土铝酸锶发光粉进行二氧化硅包覆得到物料a；以硅烷偶联剂ydh-570为改性剂对物料a进行表面改性得到物料b；按重量份将5份物料b、0.05份马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍和0.15份紫外线吸收剂uv-2098加入30份乙酸乙酯中搅拌32min，升温至75℃，在氮气的保护下加入0.15份过氧化苯甲酰，滴加0.15份苯乙烯和0.3份甲基丙烯酸甲酯组成的混合物，滴加时间为1h，在75℃下反应7h，反应结束后乙酸乙酯洗涤、干燥得到所述包覆铝酸锶发光粉；

所述膨润土的细度为150目；所述硫酸钡的细度为800目；所述高岭土的细度为100目；所述碳酸钙为细度为100目的碳酸钙、细度为300目的碳酸钙和细度为280目的碳酸钙按重量比为1：2：7的混合物。

实施例8

一种蓄光型自发光涂料，其原料按重量份包括：硅丙乳液40份、包覆铝酸锶发光粉16份、膨润土3份、硫酸钡5份、高岭土6份、碳酸钙7份、丙二醇丁醚0.6份、醇酯十二0.5份、绢云母粉0.6份、消泡剂efka-25260.6份、分散剂sk-50401.2份、聚氨酯缔合增稠剂wt-105a0.7份、去离子水15份；

其中，所述包覆铝酸锶发光粉按照以下工艺进行制备：将稀土铝酸锶发光粉进行二氧化硅包覆得到物料a；以硅烷偶联剂ydh-171为改性剂对物料a进行表面改性得到物料b；按重量份将3份物料b、0.1份马来酸酐改性的聚六亚甲基双胍和0.05份紫外线吸收剂uv-2098加入45份乙酸乙酯中搅拌43min，升温至76℃，在氮气的保护下加入0.05份过氧化苯甲酰，滴加0.3份苯乙烯和0.15份甲基丙烯酸甲酯组成的混合物，滴加时间为3h，在76℃下反应12h，反应结束后乙酸乙酯洗涤、干燥得到所述包覆铝酸锶发光粉；

所述膨润土的细度为250目；所述硫酸钡的细度为700目；所述高岭土的细度为280目；所述碳酸钙为细度为80目的碳酸钙、细度为350目的碳酸钙和细度为200目的碳酸钙按重量比为1：6：3的混合物。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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