[發(fā)明專利]一種鋁酸鍶長余輝發(fā)光粉表面包覆的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810030250.4
• 申請(qǐng)日: 2008-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN101343535A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉應(yīng)亮;朱勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K11/02
• 分類號(hào): C09K11/02;C09K11/80
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁瑩;陳燕嫻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋁酸鍶長余輝發(fā)光粉表面包覆的方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，長余輝光致發(fā)光材料在橡膠、塑料、涂料、陶瓷和水泥等行業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用，其制備及應(yīng)用研究變得極為重要。

傳統(tǒng)硫化物長余輝發(fā)光材料余輝時(shí)間短，有放射性，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易分解或與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。稀土摻雜的堿土金屬鋁酸鍶SrAl₂O₄:Eu²⁺，Dy³⁺長余輝發(fā)光材料與硫化物長余輝材料相比，具有亮度高，余輝時(shí)間長，穩(wěn)定性和抗老化性能好，不含放射性元素等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)90年代國內(nèi)外都開始了稀土激活的鋁酸鍶長余輝發(fā)光材料工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)，這種材料的應(yīng)用逐漸涉及了許多領(lǐng)域。但鋁酸鍶發(fā)光材料遇水易分解，生成氫氧化鋁白色沉淀和含鍶化合物，從而使發(fā)光強(qiáng)度急劇下降直至發(fā)光完全喪失。這一缺點(diǎn)大大限制了其在水性體系或潮濕環(huán)境中的應(yīng)用。提高鋁酸鹽長余輝發(fā)光材料的耐水性可進(jìn)一步拓展其應(yīng)用范圍。此外，無機(jī)發(fā)光材料填充于各類高分子材料時(shí)還需提高其與有機(jī)體系的相容性，以改善無機(jī)材料在聚合物中的分散性和復(fù)合材料的力學(xué)性能。

為提高發(fā)光材料耐水性，國內(nèi)外普遍采用表面包覆的辦法，包括無機(jī)包覆和有機(jī)包覆。一般認(rèn)為有機(jī)包覆層致密程度不夠，可被水分或氣體滲透。但不管是無機(jī)包覆還是有機(jī)包覆，已報(bào)道方法的效果都不甚理想。而且有關(guān)硫化物發(fā)光材料表面包覆的研究較多，針對(duì)鋁酸鹽發(fā)光材料表面包覆或表面處理研究的報(bào)道較少。

用于發(fā)光材料表面處理的無機(jī)包膜材料主要有各種氧化物(如SiO₂，Al₂O₃，TiO₂，ZnO等)、硅酸鹽和磷酸鹽等。中國發(fā)明專利CN01113200和CN02116328提出了用溶膠—凝膠法以硅酸酯水解在堿土鋁酸鹽發(fā)光材料表面形成SiO₂薄層，包膜可賦予發(fā)光材料較好的耐水性。但用溶膠—凝膠法包覆發(fā)光材料存在一些明顯不足，如：所用醇鹽一般較為昂貴，且有一定毒性；水解和聚合反應(yīng)過程難以控制；包括SiO₂在內(nèi)的無機(jī)氧化物在鋁酸鹽表面吸附性不強(qiáng)，焙燒過程中殼層易開裂，較難形成均勻致密的包覆層；過程重復(fù)性差。中國發(fā)明專利CN99112331提到了在鋁酸鹽發(fā)光材料表面沉積一層硅酸鹽和磷酸鹽，包膜改善了發(fā)光材料的耐水性，同時(shí)利用包覆材料對(duì)發(fā)光材料的敏化作用，提高發(fā)光材料的發(fā)光性能。但該專利所使用的方法在水溶液中進(jìn)行，發(fā)光材料在被包覆時(shí)就發(fā)生程度嚴(yán)重的水解。包膜與發(fā)光材料之間的作用僅僅是物理吸附，包覆不牢。而且所說的敏化作用沒有得到體現(xiàn)。美國專利US6303051在水溶液中利用多種含磷的無機(jī)或有機(jī)化合物表面處理硅酸鹽發(fā)光材料，但含磷化合物并沒有與發(fā)光材料直接發(fā)生化學(xué)吸附或反應(yīng)，包覆層的致密程度和均勻與否也沒有得到確定。

關(guān)于有機(jī)包覆，美國專利US6013979采用了直接在無機(jī)發(fā)光材料表面包覆高分子膜的方法；日本專利JP09003449則以雙親(同時(shí)含有親水和親油基團(tuán))有機(jī)化合物表面處理發(fā)光材料；中國專利申請(qǐng)CN200610019317提到了硅烷偶聯(lián)劑先對(duì)發(fā)光材料進(jìn)行表面處理，然后再對(duì)偶聯(lián)劑接枝。這些有機(jī)化合物都是以物理吸附的方式披覆于發(fā)光材料表面，容易脫落。為使有機(jī)化合物與堿土鋁酸鹽長余輝發(fā)光材料表面之間產(chǎn)生化學(xué)鍵，中國專利申請(qǐng)CN200610046187以有機(jī)雙功能配體與發(fā)光材料形成配位鍵結(jié)合，然后在引發(fā)劑的作用下加入可聚合單體，使之與有機(jī)配體發(fā)生聚合反應(yīng)。這樣的過程過于繁瑣，不易控制。中國專利CN200410035728研究了無機(jī)、有機(jī)復(fù)合處理發(fā)光材料，在鋁酸鹽長余輝材料表面包覆氧化鋯和三乙醇胺，提高了發(fā)光材料疏水性，但耐水性的問題沒有得到很好的解決。

經(jīng)包覆處理的微米尺寸發(fā)光材料，尤其是長余輝發(fā)光材料，發(fā)光強(qiáng)度一般都會(huì)減弱。在已有的關(guān)于長余輝材料表面包覆的報(bào)道中，無機(jī)或有機(jī)的包覆層均會(huì)同時(shí)削弱光的吸收和發(fā)射，這就極大地限制了長余輝發(fā)光材料的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種鋁酸鍶長余輝發(fā)光粉表面包覆的方法。通過本發(fā)明的包覆方法，在鋁酸鍶長余輝發(fā)光粉的表面生成一層親水或疏水的耐水性薄膜，解決鋁酸鍶長余輝發(fā)光材料易水解的難題，同時(shí)使其發(fā)光得到增強(qiáng)，這就使擴(kuò)大此種長余輝發(fā)光材料使用范圍成為可能。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用如下的技術(shù)方案：一種鋁酸鍶長余輝發(fā)光粉表面包覆的方法，包括以下步驟：