水性蓄能發(fā)光涂料

1、水性蓄能發(fā)光涂料<申請?zhí)?gt;03111864<公告號>1434088<申請日>2003年02月13日<公告日>2003年08月06日<發(fā)明名稱>水性蓄能發(fā)光涂料<分類號>C09D163/00 C09D 5/22 <國別省市代碼>95<申請人>海洋化工研究院 <通訊地址>（266071）山東省青島市金湖路號<發(fā)明人>侯佩民 劉福長 郭焱 萬眾 初廣成 柳問林 徐元浩 <代理人>胡靜 <代理機構(gòu)代碼> （37101）青

2、島市專利服務中心 <代理機構(gòu)地址>（266000）山東省青島市廣西路24號 <說明書光盤卷號>20033 2A1<法律狀態(tài)>公開/公告    <文摘>    本發(fā)明涉及水性蓄能發(fā)光涂料，該涂料采用兩價銪激活的鋁酸鍶作發(fā)光粉，采用丙烯酸樹脂法或聚乙烯蠟法對發(fā)光粉表面進行包膜處理，提高了發(fā)光粉的水解穩(wěn)定性，采用水性環(huán)氧樹脂乳液作基料，與填料、助劑、固化劑等配合制成的發(fā)光涂料，涂裝于物體表面干燥后形成發(fā)光涂層，經(jīng)紫外線、日光、日光燈等光源照射后可儲蓄光能，撤去光源后于黑暗中

3、可發(fā)出熒光，余輝可持續(xù)12小時以上。    <權(quán)利要求>    一種水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，由、兩組份構(gòu)成，組份的配方如下：原料重量份環(huán)氧樹脂乳液30-50包膜蓄能發(fā)光粉10-30軟化水20-30助劑0.1-1.0填料0-20增稠劑0.5-2.0組份的配方：原料重量份固化劑10-25冰醋酸0.3-0.9促進劑0.2-1.0其中組份中的環(huán)氧樹脂乳液是由以下成分配比合成：原料重量份環(huán)氧樹脂40-50活性稀釋劑5-10乳化劑1-3增稠劑0.2-1.0軟化水40-60。    1、一種水性蓄能發(fā)

4、光涂料，其特征在于，由A、B兩組份構(gòu)成，A組份的配方如下：    原料  重量份     環(huán)氧樹脂乳液 30-50    包膜蓄能發(fā)光粉  10-30     軟化水  20-30      助劑  0.1-1.0    填料  0-20    增稠劑  0.5-2.0  

5、60; B組份的配方：    原料  重量份    固化劑10-25    冰醋酸  0.3-0.9    促進劑  0.2-1.0    其中A組份中的環(huán)氧樹脂乳液是由以下成分配比合成：    原料  重量份    環(huán)氧樹脂  40-50    活性稀釋劑 5-10    乳化

6、劑  1-3    增稠劑  0.2-1.0    軟化水  40-60    2、根據(jù)權(quán)利要求1的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的環(huán)氧樹脂乳液的制備工藝如下：將部分乳化劑加入軟化水中，加熱到70-80，得乳化劑溶液；將環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑和剩余乳化劑混合后加熱到70-80，逐漸加入到攪拌著的乳化劑溶液中，加完繼續(xù)攪拌乳化1-2小時，靜置消泡，加入增稠劑，用混合攪拌機攪勻，得到環(huán)氧樹脂乳液。    3、根據(jù)權(quán)利要求1的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征

7、在于，所述的活性稀釋劑是含有環(huán)氧基團的低分子量化合物。    4、根據(jù)權(quán)利要求1的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的包膜蓄能發(fā)光粉是采用丙烯酸樹脂進行包膜處理。    5、根據(jù)權(quán)利要求1的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的包膜蓄能發(fā)光粉的采用聚乙烯蠟乳液進行包膜處理。    6、根據(jù)權(quán)利要求4的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的包膜處理的方法是將丙烯酸樹脂和溶劑配成溶液，與蓄能發(fā)光粉混合均勻，于60-80真空干燥。    7、根據(jù)權(quán)利要求5的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于

8、，所述的包膜處理的方法是將聚乙烯蠟乳液加入稀釋，加入蓄能發(fā)光粉混合均勻，于100-120真空干燥。    8、根據(jù)權(quán)利要求1的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的蓄能發(fā)光粉的主要成份是銪激活的鋁酸鍶，即SrAl2O4:Eu+2     水性蓄能發(fā)光涂料    技術(shù)領(lǐng)域    本發(fā)明涉及發(fā)光涂料技術(shù)的改進，具體是一種環(huán)境友好型水性環(huán)氧蓄能發(fā)光涂料，其屬于化學組合物技術(shù)領(lǐng)域。    背景技術(shù)    過去的發(fā)光涂

9、料多是以銅激活的硫化鋅（ZnS:Cu）型發(fā)光粉為發(fā)光材料，該發(fā)光材料余輝只能達到1-2小時，且受紫外線照射或與氧接觸后易變質(zhì)失效，有時為延長余輝還加入氘和Pm147等放射性元素，對人體有害，所以逐漸被市場所淘汰。近幾年來人們發(fā)現(xiàn)了銪激活的鋁酸鍶（SrAl2O4:Bu+2）型發(fā)光材料，該發(fā)光材料的余輝時間較長，可達12小時以上。該發(fā)光材料有很高的耐熱和抗氧化穩(wěn)定性，在空氣中加熱到500不發(fā)生化學變化，在無氧條件下加熱到900也不發(fā)生化學變化。國外已將SrAl2O4:Eu+2系列發(fā)光材料開發(fā)為發(fā)光涂料，正在水運、交通和消防領(lǐng)域中逐步推廣。    World Repor

10、tr（2000.01.18）介紹了一種丙烯酸樹脂船用發(fā)光涂料，該涂料采用ZnS:Cu和SrAl2O4:Eu+2兩種發(fā)光材料；    美國專利US5665793、US5472737分別介紹了丙烯酸改性聚氨酯發(fā)光道路漆的組成。中國發(fā)明專利公開CN1084353A介紹了一種夜光涂料，其發(fā)光材料是銪激活的堿土金屬鋁酸鍶，基料選自環(huán)氧、醇酸、過氧乙烯、三聚氰胺等樹脂。    現(xiàn)有的發(fā)光涂料多是以溶劑型樹脂為基料，施工時其中的有機溶劑揮發(fā)到大氣中，對施工人員健康有害，造成環(huán)境污染，并存在火災隱患。隨著公眾環(huán)保意識的覺醒和環(huán)保法規(guī)的健全，以水性涂料

11、為代表的環(huán)境友好型涂料得到越來越多的重視，溶劑型涂料正逐漸被水性涂料所代替。銪激活的堿土金屬鋁酸鹽型發(fā)光粉在水溶液中有部分水解現(xiàn)象，其水萃取液呈較強堿性，PH值可達10-12。因而，該發(fā)光粉不能直接用于制備水性涂料。由于沒有解決好發(fā)光粉在水中的分散和穩(wěn)定問題，水性發(fā)光涂料的開發(fā)驗以取得大的進展。    發(fā)明內(nèi)容    本發(fā)明的水性發(fā)光涂料采用銪激活的鋁酸鍶型發(fā)光材料，通過對發(fā)光粉表面進行包膜處理，提高了發(fā)光粉的水解穩(wěn)定性。    本發(fā)明的水性蓄能發(fā)光涂料是由環(huán)氧樹脂乳液，蓄能發(fā)光粉、填料、助劑、固化劑等組

12、成，涂裝于物體表面，干燥后形成發(fā)光涂層。經(jīng)紫外線、日光、日光燈、白熾燈等光源照射后可儲蓄光能，撤去光源后于黑暗中可發(fā)出熒光，余輝可持續(xù)12小時以上。將該涂料涂于安全通道、電梯、走廊、礦井坑道、交通標志、門牌、消防器材、電器開關(guān)等上面，可在無電力照明的黑暗場合向人們提供可認出的標識。    本發(fā)明的水性蓄能發(fā)光涂料組合物由A、B兩組分構(gòu)成：    A組份的配方如下：    原料 重量份    環(huán)氧樹脂乳液30-50    包膜的蓄能發(fā)光粉10-30

13、    軟化水 20-30    助劑 0.1-1.0    填料  0-20    增稠劑0.5-2.0    B組份的配方：    原料：重量份    固化劑10-25    冰醋酸  0.3-0.9    促進劑  0.2-1.0    上述A組份中的環(huán)氧樹脂乳液

14、的配方如下：    原料：重量份    環(huán)氧樹脂 40-50    活性稀釋劑  5-10    乳化劑 1-3    增稠劑  0.2-1.0    軟化水  40-60    上述的環(huán)氧樹脂是中等分子量的雙酚A型環(huán)氧樹脂，優(yōu)選E-44、E-20，E-12環(huán)氧樹脂；活性稀釋劑是由含有環(huán)氧基團的低分子量化合物，如岳陽石化總廠的EPG660、EPG669環(huán)氧稀

15、釋劑，美國卡德萊公司的513環(huán)氧稀釋劑。乳化劑為非離子型乳化劑，例如烷基酚聚醚類如OP-10、OP-15、OP-20乳化劑，或嵌段聚醚類乳化劑。增稠劑可以是聚醚類增稠劑，如美國維樂斯公司的Rh-212、Rh-278、Rh-288增稠劑。    A組分中的環(huán)氧樹脂乳液制備工藝如下：    將部分乳化劑加入軟化水中，加熱到70-80，得乳化劑溶液；將環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑和剩余部分乳化劑混合后加熱到70-80，逐漸加入到攪拌著的乳化劑溶液中，加完繼續(xù)攪拌乳化1-2小時。靜置消泡，加入增稠劑，用混合攪拌機機攪勻，得到環(huán)氧樹脂乳液。 

16、   A組分中的蓄能發(fā)光粉是稀土元素激活的堿土金屬鋁酸鹽，其主要成份是SrAl2O4:Eu+2，即兩價銪激活的鋁酸鍶?？刹捎蒙綎|倫博實業(yè)有限公司的LG 301、LB-201；LB-301發(fā)光粉。該發(fā)光粉具有發(fā)光亮度高，余輝時間長、無放射性的特點。    對上述的蓄能發(fā)光粉進行包膜處理，以提高發(fā)光粉的水解穩(wěn)定性。    可采用的包膜方法有：（1）丙烯酸樹脂法；（2）聚乙烯蠟法。   （1）丙烯酸樹脂法采用下列配方：    原料  重量份  

17、;  蓄能發(fā)光粉 100    丙烯酯樹脂  1-2    溶劑  適量    上述的丙烯酸樹脂是固體丙烯酸樹脂，例如德國漢高公司的G-5000丙烯酸樹脂，溶劑可以是二甲苯和正丁醇的混合物（體積比7/3）。    包膜工藝是：將丙烯酸樹脂和溶劑配成溶液，與發(fā)光粉混合均勻，于60-80真空干燥。   （2）聚乙烯蠟法采用下列配方：    原料  重量份   

18、蓄能發(fā)光粉  100    聚乙烯蠟乳液 2-4    軟化水  適量    所述的聚乙烯蠟乳液采用BASF公司的WE-16 蠟乳液、BYK公司的535聚乙烯蠟乳液；    包膜工藝是：將聚乙烯蠟乳液加軟化水解釋，加入發(fā)光粉混合均勻，于100-120真空干燥。    所述的A組分中的助劑包括：分散劑、潤濕劑、消泡劑。    所述的分散劑是含有親顏料基團的嵌段共聚物，例如德國BYK公司的BYK:84

19、分散劑，漢高公司的3275分散劑；    所述的潤濕劑是可以顯著降低涂層濕膜靜態(tài)和動態(tài)表面張力的表面活性劑，例如美國氣體化學公司的SURFYNOL GA、SURFYNOL TG潤濕劑；    所述的消泡劑是聚醚改性有機硅樹脂，例如漢高公司的NXZ消泡劑。    所述A組分中的填料可以是滑石粉、沉淀硫酸鋇、煅燒高嶺土、輕質(zhì)碳酸鈣等。    所述A組分中的增稠劑可以是聚醚類增稠劑，如美國維樂斯公司的Rh-212、Rh-278、Rh-288增稠劑和氣相二氧化硅。 

20、0;  所述B組份中的固化劑是低分子量聚酰胺，如天津延安化工廠的聚酰胺300；    所述B組份中曼尼期堿類物質(zhì)，例如漢高公司的DMP-30。    A組份的制備方法：在配漿容器中加入水、助劑、環(huán)氧樹脂乳液；攪勻，加入包膜的蓄能發(fā)光粉，高速分散，用內(nèi)襯陶瓷的球磨機研磨1-2小時，得色漿；在配漆容器中加入色漿，加入增稠劑，攪勻，過濾，得A組份。    B組份的制備方法：在攪拌容器在加入固化劑，促進劑，冰醋酸，攪勻，得B組份。    在使用時，將A組份和B組份按重量份4

21、:1混合，采用刷涂或噴涂方法進行施工。    本發(fā)明的包膜蓄能發(fā)光粉有良好的水解穩(wěn)定性，可以得到貯存穩(wěn)定的水性發(fā)光涂料。該發(fā)光涂料在水泥、鐵、鋁合金、木材、PVC塑料等基材表面都有良好附著力：漆膜耐水、耐堿、耐候性好，發(fā)光高度高，余輝時間長，即可廣泛應用于安全通道，礦井坑道、交通標志、消防器材，電氣開關(guān)等方面，作為無電力照明情況下的應急標識，亦可用于發(fā)光工藝品。    本涂料可采用刷涂或噴涂方法施工，使用前攪勻，可用水調(diào)節(jié)粘度。漆膜厚度達到100m以上才能形成發(fā)光亮度均勻的漆膜，為此一般需要噴涂2-3啟遍。在不同顏色的底漆上噴涂同樣厚

22、度的發(fā)光漆，以白色漆上的涂層發(fā)光亮最高，因此為降低成本，減少發(fā)光涂料用量，應預涂白色底漆。    本涂料以水性環(huán)氧樹脂為基料，無毒、不可燃，施工安全方便。漆膜固化性能好，發(fā)光強度高，余輝時間達12h以上，無放射性，是一種環(huán)境友好型蓄能發(fā)光涂料。    本發(fā)明的蓄能發(fā)光粉是稀土元素激活的堿土金屬鋁酸鹽，其主要成份是SrAl2O4:Eu+2，即兩價銪激活的鋁酸鍶。該發(fā)光粉具有發(fā)光亮度高、余輝時間長、無放射性的特點。    本發(fā)明對蓄能發(fā)光粉進行包膜處理，以提高發(fā)光粉的水解穩(wěn)定性，具體實施方式  &#

23、160;  以上舉例說明本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于這些實例中。實例中的具體成分和制備工藝在技術(shù)方案中已有詳述。實施例1.發(fā)光粉的包膜處理    發(fā)光粉包膜處理配方和涂料貯存穩(wěn)定性見表1。    表1 包膜處理對涂料貯存穩(wěn)定性的影響發(fā)光份100（份）包膜材料用量（份）涂料的貯存穩(wěn)定性，天02468101214LG-301丙烯酸樹脂0××12聚乙烯蠟乳液1×2×4LB-301丙烯酸樹脂0×12聚乙烯蠟乳液124    注：易流動；輕度增稠子；明顯增稠；

24、難流動；×凝膠。    由表1可見，用未經(jīng)包膜處理的LG-301發(fā)光粉制得的發(fā)光涂料，在50上貯存6天就成為不可逆凝膠；采用1分丙烯酸樹脂對該發(fā)光粉包膜處理扣，得到的涂料在50下貯存10天才明顯增稠；采用2份丙烯酸樹脂對該發(fā)光粉包膜處理后，得到的涂料在50下貯存2周才明顯增稠。采用未經(jīng)包膜處理的LB-301發(fā)光粉所得水性發(fā)光涂料在50貯存2周后凝膠。而采用1%的水性丙烯酸樹脂包膜處理后得到的涂料在50貯存2周無明顯增稠。換用聚乙烯蠟包膜，具有類似的穩(wěn)定效果，而聚乙烯蠟乳液可以用水稀釋，包膜過程中無有機溶劑揮發(fā)，生產(chǎn)工藝更加安全方便。    實施例2：環(huán)氧樹脂乳液的制備    環(huán)氧樹脂乳液制備配方實施見表2，對應的乳液性能見表3。    表2 環(huán)氧樹脂乳液制備配方原料，克實施例123456E-44環(huán)氧樹脂4005000000E-20環(huán)氧樹脂0040050000E-12環(huán)氧樹脂0000400500Cardlilo-513801000000EPG-660活性稀釋劑008010000EPG-669活性稀釋劑201515101010OP-10乳化劑201515101010OP-乳化劑0510151520增稠劑Rh-2781088765軟化水500400500