[發(fā)明專利]雙模式發(fā)光油墨的制備及其絲網(wǎng)印刷方法及防偽應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710335455.2
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107043576B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳偉;李夢曉
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學
• 主分類號: C09D11/50
• 分類號: C09D11/50;C09D11/107;C09D11/03;C09K11/78;C09K11/65;B41M1/12;B41M3/14
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

本發(fā)明涉及制備稀土材料與碳量子點的復(fù)合材料的雙模式發(fā)光油墨及通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)應(yīng)用于防偽領(lǐng)域，將熒光性能佳的下轉(zhuǎn)換碳量子點納米材料與稀土上轉(zhuǎn)換材料結(jié)合，制備出可以在360nm和980nm的兩種激發(fā)光下產(chǎn)生不同的發(fā)光顏色的雙模式發(fā)光油墨，與傳統(tǒng)的熒光油墨相比，更加難以復(fù)制，大大提高了的印刷品的防偽性能。本發(fā)明的制造的雙模式發(fā)光油墨可通過絲網(wǎng)版將不同圖案承印在紙張基材上。本發(fā)明實現(xiàn)對傳統(tǒng)防偽技術(shù)的取代和補充，并且具有反應(yīng)步驟簡單，印刷的圖案具有高度隱藏性，雙光源檢測等優(yōu)點，可大批量的印刷在票據(jù)，商標，包裝盒上面，從而使印刷后的印刷品具有更高的防偽功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制備稀土材料與碳量子點的復(fù)合材料的雙模式發(fā)光油墨及通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)應(yīng)用于防偽領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，我們能夠接觸的商品越來越多，伴隨而來的就是日益增加的假冒偽劣產(chǎn)品，防偽技術(shù)維護消費者權(quán)益，打擊假冒偽劣，目前所用的防偽技術(shù)主要有水印技術(shù)，激光全息技術(shù)，條形碼，RFID技術(shù)等，這些傳統(tǒng)的防偽技術(shù)被熟知和仿制。因此，探索新型的防偽技術(shù)和防偽材料具有十分重要的研究意義。近幾年，發(fā)光防偽油墨引起了廣泛的關(guān)注，稀土上轉(zhuǎn)換材料和熒光碳量子點作為兩種不同發(fā)光模式的熒光材料，由于其各自高效的熒光性能以及高度的隱蔽性，難以復(fù)制，檢測簡單，得到大量研究并應(yīng)用于生物成像和防偽領(lǐng)域。稀土離子摻雜的β-NaYF₄被公認是目前所有上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料中發(fā)光效率最高的，也是在實際應(yīng)用中最具有應(yīng)用潛力的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料；熒光碳量子點由于其顯著的熒光性能，低毒性，極好的水溶性成為傳統(tǒng)的熒光染料的替代品。然而單一的發(fā)光模式和檢測光源（近紅外或者紫外光）使兩種熒光防偽材料仍面臨著被仿制的風險。近幾年，合成雙模式發(fā)光的防偽材料被提出，因此合成一種新型的稀土材料和碳量子點的雙模式發(fā)光的復(fù)合材料并將其應(yīng)用到防偽具有十分重要的研究意義，然而，如何低成本，大批量的合成雙發(fā)光復(fù)合材料并制備成防偽油墨應(yīng)用于防偽領(lǐng)域還是一個挑戰(zhàn)。

目前，雙模式發(fā)光的材料的制備比較少，其主要是以稀土元素來實現(xiàn)下轉(zhuǎn)換發(fā)光，合成成本高，操作繁瑣。目前通過溶劑熱法制備的β-NaYF₄顆粒有較好的水溶解性，并且產(chǎn)量相對較高。碳量子點的制備方法中，溶劑熱法操作簡單，產(chǎn)量高，熒光性能好。目前研究者已經(jīng)在溶劑熱法制備碳量子點的過程中，合成表面包覆碳量子點的微米級材料。因此，采用簡易的溶劑熱的方法合成雙模式發(fā)光，性能良好的復(fù)合材料成為可能。實現(xiàn)通過簡單的一步溶劑熱法合成性能較好的雙模式發(fā)光的復(fù)合材料，并將其應(yīng)用于防偽領(lǐng)域。防偽印刷技術(shù)是通過現(xiàn)有的印刷技術(shù)和手段去實現(xiàn)產(chǎn)品的防偽。通過印刷技術(shù)可以將分散性好的或水溶性的無機或有機油墨承印在不同基材上，從而讓印刷品具有防偽的效果。將性能好的雙發(fā)光復(fù)合材料的防偽油墨及絲網(wǎng)印刷技術(shù)結(jié)合起來，可以在承印物上印制更高隱蔽性的防偽圖案，可以在近紅外和紫外燈下發(fā)現(xiàn)，從而提高印刷品的防偽性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是雙模式發(fā)光油墨的制備及通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)應(yīng)用于防偽領(lǐng)域。實現(xiàn)對傳統(tǒng)防偽技術(shù)的取代和補充，并且具有反應(yīng)步驟簡單，印刷的圖案具有高度隱藏性，檢測簡單等優(yōu)點，可大批量的印刷在票據(jù)，商標，包裝盒上面，從而使印刷后的印刷品具有防偽功能。

本發(fā)明所要解決的問題是提供具有雙模式發(fā)光的復(fù)合材料發(fā)光油墨的制備及通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)應(yīng)用于防偽領(lǐng)域，主要包含復(fù)合物及其油墨的制備與絲網(wǎng)印刷進程兩個部分組成，技術(shù)方案如下。

本發(fā)明提供一種雙模式發(fā)光油墨的制備方法，包括以下步驟：

（1）合成稀土上轉(zhuǎn)換顆粒：將檸檬酸鈉水溶液，稀土氯化物或硝酸物水溶液 ，油酸，乙二醇，氯化鈉水溶液，氟化氨水溶液，依次加入到燒瓶中攪拌30min，混合均勻；然后將混合溶液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，在180℃的烘箱中繼續(xù)反應(yīng)6小時，隨后在5000轉(zhuǎn)下離心5分鐘，并用乙醇清洗3次以上，最后在80℃下干燥360min，收集備用；