一種發(fā)光復(fù)合涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種發(fā)光復(fù)合涂料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水性發(fā)光涂料是一種以水為稀釋劑的、基本消除了有機(jī)溶劑存在的、含有稀土長(zhǎng)余輝熒光粉的環(huán)境友好型功能涂料，具有生產(chǎn)施工安全、無(wú)毒性、無(wú)異味等特點(diǎn)。稀土長(zhǎng)余輝熒光粉能吸收太陽(yáng)光或燈光的激發(fā)能量，并將部分能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，然后緩慢地把儲(chǔ)存的能量以可見光的形式釋放出來(lái)，在停止激發(fā)后仍然可以持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)出可見光。將其應(yīng)用于水性涂料中，可賦予水性涂料長(zhǎng)余輝發(fā)光的特殊功能，廣泛應(yīng)用于建筑裝飾、交通運(yùn)輸、軍事設(shè)施、消防應(yīng)急、儀器儀表等領(lǐng)域。
[0003]但是熒光粉與涂料密度、粒度不一致，會(huì)造成沉淀、分層，水性發(fā)光涂料的發(fā)光均勻性較差，造成水性發(fā)光涂料施工性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性差，發(fā)光性能和/或余輝效果也會(huì)損失嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種發(fā)光復(fù)合涂料的制備方法，其可顯著提高水性發(fā)光涂料的發(fā)光強(qiáng)度、余輝時(shí)間、發(fā)光均勻，同時(shí)提高熒光粉在涂料中的分散性、涂料施工性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種發(fā)光復(fù)合涂料的制備方法，包括以下步驟:
(1)制備石墨烯/長(zhǎng)余輝熒光粉復(fù)合材料:將lg石墨烯加入100ml去離子水中，在800?1000kW超聲震動(dòng)和500?800r/min離心速度攪拌下分散180?200min后制得石墨烯分散液;將25?100g長(zhǎng)余輝熒光粉加入500ml去離子水中，在1000?1200kW超聲震動(dòng)和800?1000r/min離心速度攪拌下分散240?300min后制得長(zhǎng)余輝熒光粉分散液;在100kW超聲下往石墨烯分散液中緩慢滴加長(zhǎng)余輝熒光粉分散液，超聲30?60min，然后抽濾、烘干，于真空環(huán)境下進(jìn)行1050°C熱處理30min，再在1250°C下熱處理60min，制得石墨稀/長(zhǎng)余輝焚光粉復(fù)合材料；
(2)將3?6份石墨烯/高嶺土/Si02復(fù)合填料和2?4份石墨烯/碳酸鈣/Si02復(fù)合填料在500?800KW超聲震動(dòng)和1000?1200r/min離心速度攪拌下分散于15?20份去離子水中，處理90?120min形成溶液A3;將卜5份石墨烯/紅光熒光粉/Si02復(fù)合材料在500?800KW超聲震動(dòng)和1000?1200r/min離心速度攪拌下分散于15?20份去離子水中，處理90?120min形成溶液B3 ；將1?5份石墨烯/長(zhǎng)余輝熒光粉復(fù)合材料在在500?800KW超聲震動(dòng)和1000?1200r/min離心速度攪拌下分散于15?20份去離子水中，處理90?120min形成溶液Cl;在200?400KW超聲震動(dòng)和500?800r/min離心速度攪拌下，分別緩慢滴加溶液B3、C1至溶液A3中形成混合溶液;加入70?80份成膜物質(zhì)，混合攪拌均勻，制得發(fā)光復(fù)合涂料。
[0006]本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)光復(fù)合涂料的制備方法可顯著提高水性發(fā)光涂料的發(fā)光強(qiáng)度、余輝時(shí)間、發(fā)光均勻，同時(shí)提高熒光粉在涂料中的分散性、涂料施工性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0007]在本發(fā)明中，
(1)石墨烯由以下方法制得:取一定量酸素石墨，在空氣中1000°C處理1小時(shí)，然后在7%H2的氮?dú)浠旌蠚庵?000°C原位還原處理1.5小時(shí)，再加入質(zhì)量比3%的聚乙二醇酯和質(zhì)量比5.0%的四羧酸二酐二萘，與水配成濃度為80.0%的漿體，先在功率為400W的超聲波輔助下進(jìn)行3500轉(zhuǎn)/min球磨8小時(shí)，再調(diào)整至200W超聲波下進(jìn)行2000轉(zhuǎn)/min球磨4小時(shí)，球磨后經(jīng)高速離心機(jī)10000轉(zhuǎn)/min分離，冷凍干燥，獲得石墨烯固體。
[0008](2)量子點(diǎn)碳酸鈣，其制備方法可參考中國(guó)專利CN103570051B公開的一種微乳液體系制備納米碳酸鈣量子點(diǎn)的方法，具體是先制備出1?3nm的納米碳酸鈣微乳液，再經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)并干燥制得量子點(diǎn)碳酸鈣粉末。
[0009](3)納米級(jí)高嶺土的制備方法如下:將150g高嶺土礦石以1500轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速球磨60min，然后置入5L去離子水中，加入220g醋酸鉀攪拌60min，抽濾清洗至pH值為7左右，然后在80度條件下烘干后以1200轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速球磨60min，再調(diào)整至300W超聲波下進(jìn)行1800轉(zhuǎn)/min球磨1小時(shí)，獲得粒徑在10?30nm的高嶺土粉末。
[0010](4)Y0.9V04:Eu3+0.04, A13+q.q6納米熒光粉制備方法如下:(a)將2.4mmol Na3V04.12H20溶解在含有10ml乙二醇和3ml蒸餾水的混合溶液中；(b)將上述溶液300r/min離心速度攪拌下邊逐滴滴入含有2.7mmol—定配比的Y(N03)3.6H2O, Eu(N03)3，A1 (N03)3(0.9:0.04:0.06)的12 ml乙二醇溶液中，再在500r/min離心速度攪拌5?lOmin至溶液澄清，加入15ml蒸餾水；(c)將反應(yīng)溶液倒入容積為50 ml的聚四氟乙烯內(nèi)襯高壓反應(yīng)釜內(nèi)，在真空環(huán)境下，170°C下保溫反應(yīng)90min，反應(yīng)結(jié)束后，快速冷卻至室溫;將所得懸浮液倒出，離心并依次用丙酮和去離子水清洗3次獲得白色沉淀；(d)將該沉淀在90°C下干燥4h，得到納米熒光粉;(e)將納米熒光粉超聲攪拌(300?500KW超聲震動(dòng)和1000?1200r/min離心速度攪拌)分散于乙醇中；之后加入一定比例的(5:1)水和氨水，攪拌均勻后加入正硅酸乙酯與納米熒光粉的質(zhì)量比為1.8:1，調(diào)節(jié)pH值為9，反應(yīng)溫度為25°C，反應(yīng)6小時(shí);進(jìn)行離心并依次用丙酮和去離子水清洗3次獲得白色沉淀;將該沉淀在90°C下干燥5h，以得到包覆有Si02的核殼納米熒光粉；(f)將該包覆有Si02的核殼納米熒光粉置于氬氣氣氛下進(jìn)行800°C熱處理lh，獲得熒光粉復(fù)合物；(g)將熒光粉復(fù)合物浸沒在氫氟酸中超聲lh，去除二氧化硅，離心并干燥，獲得平均粒徑10?20nm的Y0.9VO4:Eu3+0.04，Al3+0.06納米熒光粉。
[0011](5)制備石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料、石墨烯/高嶺土復(fù)合填料、石墨烯/紅光熒光粉復(fù)合材料、石墨烯/長(zhǎng)余輝熒光粉復(fù)合材料:
石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料的制備方法如下:將lg石墨烯加入100ml去離子水中，在800?1000kW超聲震動(dòng)和500?1000r/min離心速度攪拌下分散180?200min后制得石墨烯分散液；將100g量子點(diǎn)碳酸鈣加入500ml去離子水中，在1200~1500kW超聲震動(dòng)和1000~1200r/min離心速度攪拌下分散240?300min后制得碳酸鈣分散液;在100kW超聲下往石墨烯分散液中緩慢滴加碳酸鈣分散液，超聲30?60min，然后抽濾、烘干，制得石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料。
[0012]石墨烯/高嶺土復(fù)合填料的制備方法如下:將lg石墨烯加入100ml去離子水中，在800?lOOOkW超聲震動(dòng)和500?800r/min離心速度攪拌下分散180?200min后制得石墨烯分散液;將50g納米高嶺土加入500ml去離子水中，在1000?1200kW超聲震動(dòng)和800?lOOOr/min離心速度攪拌下分散240?300min后制得高嶺土分散液;在lOOkW超聲下往石墨烯分散液中緩慢滴加高嶺土分散液，超聲30?60min，然后抽濾、烘干，制得石墨稀/高嶺土復(fù)合填料。
[0013]石墨烯/紅光熒光粉復(fù)合材料的制備方法如下:將lg石墨烯加入100ml去離子水中，在800?1000kW超聲震動(dòng)和500?800r/min離心速度攪拌下分散180?200min后制得石墨烯分散液；將25?lOOgY0.9VO4: Eu3+0.04, A13+q.06納米焚光粉加入500ml去尚子水中，在1000?1200kW超聲震動(dòng)和800?1000r/min離心速度攪拌下分散240?300min后制得紅光熒光粉分散液;在1001^超聲下往石墨烯分散液中緩慢滴加紅光熒光粉分散液，超聲30?60min，然后抽濾、烘干，制得石墨烯/紅光熒光粉復(fù)合材料。
[0014]石墨烯/長(zhǎng)余輝熒光粉復(fù)合材料的制備方法如下:將lg石墨烯加入100ml去離子水中，在800?1000kW超聲震動(dòng)和500?800r/min離心速度攪拌下分散180?200min后制得石墨烯分散液;將25?100g長(zhǎng)余輝熒光粉加入500ml去離子水中，在1000?1200kW超聲震動(dòng)和800?1000r/min離心速度攪拌下分散240?300min后制得長(zhǎng)余輝焚光粉分散液;在100kW超聲下往石墨烯分散液中緩慢滴加長(zhǎng)余輝熒光粉分散液，超聲30?60min，然后抽濾、烘干，于真空環(huán)境下進(jìn)行1050°C熱處理30min，再在1250°C下熱處理60min，制得石墨烯/長(zhǎng)余輝熒光粉復(fù)合材料。所述長(zhǎng)余輝熒光粉為長(zhǎng)余輝納米熒光粉。
[0015](6)制備石墨烯/碳酸鈣/Si02復(fù)合填料、石墨烯/高嶺土/Si02復(fù)合填料、石墨烯/紅光熒光粉/Si02復(fù)合材料、石墨烯/長(zhǎng)余輝熒光粉/Si02復(fù)合材料:
石墨烯/碳酸鈣/Si02復(fù)合填料制備方法如下:將石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料超聲攪拌(400KW超聲震動(dòng)和1000r/min離心速度攪拌)分散于乙醇中；之后加入一定比例的(5:1)水和氨水，攪拌均勻后加入正硅酸乙酯與石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料的質(zhì)量比為1.8:1，調(diào)節(jié)pH值為9，反應(yīng)溫度為25°C，反應(yīng)5小時(shí)，進(jìn)行離心并依次用丙酮和去離子水、去離子水清洗3次獲得沉淀;將該沉淀在90°C下干燥2h，以得到包覆有Si02的石墨烯/碳酸鈣/Si02復(fù)合填料。
[0016]石墨烯/高嶺土/Si02復(fù)合填料制備方法如下:將石墨烯/高嶺土復(fù)合填料超聲攪拌(400KW超聲震動(dòng)和10