[發明專利]一種兼具膠凝與長余輝發光特性的功能性填料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010147328.1
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111518550A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 趙丕琪;鮑興源;蘆令超;李金凱;李慶剛;黃世峰;程新
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C09K11/64
• 分類號: C09K11/64;C09K11/80;C09D5/22;C09D133/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明涉及熒光發光材料制備技術領域，尤其涉及一種兼具膠凝與長余輝發光特性的功能性填料及其制備方法和應用。本發明中功能性填料是稀土離子摻雜激發堿土鋁酸鹽發光材料，采用固相合成法，相較于其他熒光材料而言，其優點是獲得了熒光強度高、余輝時間長、化學性質穩定、耐候性好。同時，本發明通過賦予發光材料新的膠凝特性，解決了傳統的鋁酸鹽熒光材料易吸潮喪失熒光性能的缺點，因為硫鋁酸鍶鈣相具有極易水化的特點，消耗了進入材料中的水分，并且其水化產物為鋁膠、硫酸鍶等，會包裹在材料表面，阻止水分與鋁酸鍶的進一步接觸。同時，在制備涂層等產品時，優異的凝膠性能夠有效增強產品的力學性能。

技術領域

本發明涉及熒光發光材料制備技術領域，尤其涉及一種兼具膠凝與長余輝發光特性的功能性填料及其制備方法和應用。

背景技術

本發明背景技術中公開的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

現有的熒光材料分為有機熒光材料與無機熒光材料。有機熒光材料其存在制備工藝復雜，加工困難，易猝滅，熒光弱等局限性。無機熒光材料的代表為稀土離子摻雜激發堿土鋁酸鹽發光材料，其熒光性能優異，但是其易發生潮解，導致其熒光特性喪失。現有的解決無機熒光材料易潮解失效的方法是在獲得性能優良的熒光粉后，通過表面覆膜技術，在熒光材料表面包覆一層保護膜，阻斷水分與熒光材料的接觸。但是此方法存在工藝流程復雜，成本較高，對包覆工藝的要求非常高。

發明內容

針對上述現有技術中存在的不足，本發明提出一種兼具膠凝與長余輝發光特性的功能性填料及其制備方法和應用。本發明的功能性填料是在傳統的堿土鋁酸鹽熒光材料的基礎上，通過重新設計材料的物相組成、優化材料的性能、調整材料的制備工藝，獲得了熒光性能穩定的堿土鋁酸鹽長余輝熒光材料，解決了傳統無機熒光材料易吸水潮解導致熒光性能失效的缺點。

本發明的第一方面，是提供兼具膠凝與長余輝發光特性的功能性填料。

本發明的第二方面，是提供兼具膠凝與長余輝發光特性的功能性填料的制備方法。

本發明的第三方面，是提供所述兼具膠凝與長余輝發光特性的功能性填料的應用。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

首先，本發明公開一種兼具膠凝與長余輝發光特性的功能性填料，主要包括硫鋁酸鍶鈣相和鋁酸鍶相，所述硫鋁酸鍶鈣相的化學式為Ca₃SrAl₆SO₁₆，鋁酸鍶相的化學式為SrAl₂O₄：xEu²⁺，yRE³⁺；0≤x≤0.03，0≤y≤0.075。

進一步地，所述硫鋁酸鍶鈣相和鋁酸鍶相的摩爾比為1:9～9:1；優選為5:4。

進一步地，所述RE³⁺是一種輔助激活劑，包括但不限于Y³⁺、Nd³⁺、Dy³⁺、Tb³⁺等中的任意一種。

進一步地，所述功能性填料中還包括CaAl₂O₄、Ca₁₂Al1₄O₃₃等雜相。該填料是一種由多種物相組成的多功能填料，其中物相1為Ca₃SrAl₆SO₁₆，其具有優異的膠凝性能；物相2為鋁酸鍶相，使填料具備長余輝發光特性，而且由于物相1的存在對熒光相起到了良好的保護作用，可以避免將填料制備成涂料時鋁酸鍶相與水反應而導致熒光性能消失的現象。

其次，本發明公開所述兼具膠凝與長余輝發光特性的功能性填料的制備方法，包括如下步驟：