专利名称：水性蓄能发光涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光涂料技术的改进，具体是一种环境友好型水性环氧蓄能发光涂料，其属于化学组合物技术领域。
World Report(2000，1，18)介绍了一种丙烯酸树脂船用发光涂料，该涂料采用ZnSCu和SrAl2O4Eu+2两种发光材料；美国专利US5665793、US5472737分别介绍了丙烯酸改性聚氨酯发光道路漆的组成。中国发明专利公开CN1084535A介绍了一种夜光涂料，其发光材料是铕激活的碱土金属铝酸锶，基料选自环氧、醇酸、过氯乙烯、三聚氰胺等树脂。
现有的发光涂料多是以溶剂型树脂为基料，施工时其中的有机溶剂挥发到大气中，对施工人员健康有害，造成环境污染，并存在火灾隐患。随着公众环保意识的觉醒和环保法规的健全，以水性涂料为代表的环境友好型涂料得到越来越多的重视，溶剂型涂料正逐渐被水性涂料所代替。铕激活的碱土金属铝酸盐型发光粉在水溶液中有部分水解现象，其水萃取液呈较强碱性，PH值可达10-12。因而，该发光粉不能直接用于制备水性涂料。由于没有解决好发光粉在水中的分散和稳定问题，水性发光涂料的开发难以取得大的进展。
本发明的水性蓄能发光涂料是由环氧树脂乳液、蓄能发光粉、填料、助剂、固化剂等组成，涂装于物体表面，干燥后形成发光涂层。经紫外线、日光、日光灯、白炽灯等光源照射后可储蓄光能，撤去光源后于黑暗中可发出荧光，余辉可持续12小时以上。将该涂料涂于安全通道、电梯、走廊、矿井坑道、交通标志、门牌、消防器材、电器开关等上面，可在无电力照明的黑暗场合向人们提供可辨认的标识。
本发明的水性蓄能发光涂料组合物由A、B两组份构成A组份的配方如下原料 重量份环氧树脂乳液 30-50包膜的蓄能发光粉 10-30软化水 20-30助剂 0.1-1.0填料 0-20增稠剂 0.5-2.0B组份的配方原料 重量份固化剂10-25冰醋酸0.3-0.9促进剂0.2-1.0上述A组份中的环氧树脂乳液的配方如下原料 重量份环氧树脂 40-50活性稀释剂5-10乳化剂1-3增稠剂0.2-1.0软化水40-60上述的环氧树脂是中等分子量的双酚A型环氧树脂，优选E-44、E-20、E-12环氧树脂；活性稀释剂是含有环氧基团的低分子量化合物，如岳阳石化总厂的EPG660、EPG669环氧稀释剂，美国卡德莱公司的513环氧稀释剂。乳化剂为非离子型乳化剂，例如烷基酚聚醚类如OP-10、OP-15、OP-20乳化剂，或嵌段聚醚类乳化剂。增稠剂可以是聚醚类增稠剂，如美国维乐斯公司的Rh-212、Rh-278、Rh-288增稠剂。
A组分中的环氧树脂乳液制备工艺如下将部分乳化剂加入软化水中，加热到70-80℃，得乳化剂溶液；将环氧树脂、活性稀释剂和剩余部分乳化剂混合后加热到70-80℃，逐渐加入到搅拌着的乳化剂溶液中，加完继续搅拌乳化1-2小时。静置消泡，加入增稠剂，用混合搅拌机搅匀，得到环氧树脂乳液。
A组分中的蓄能发光粉是稀土元素激活的碱土金属铝酸盐，其主要成份是SrAl2O4Eu+2，即两价铕激活的铝酸锶。可采用山东伦博实业有限公司的LG-301、LB-201、LB-301发光粉。该发光粉具有发光亮度高、余辉时间长、无放射性的特点。
对上述的蓄能发光粉进行包膜处理，以提高发光粉的水解稳定性。
可以采用的包膜方法有(1)丙烯酸树脂法(2)聚乙烯蜡法。
(1)丙烯酸树脂法采用下列配方原料 重量份蓄能发光粉 100丙烯酸树脂 1-2溶剂 适量上述的丙烯酸树脂是固体丙烯酸树脂，例如德国汉高公司的G-5000丙烯酸树脂，溶剂可以是二甲苯和正丁醇的混合物(体积比7/3)。
包膜工艺是将丙烯酸树脂和溶剂配成溶液，与发光粉混合均匀，于60-80℃真空干燥。
(2)聚乙烯蜡法采用下列配方原料 重量份蓄能发光粉 100聚乙烯蜡乳液 2-4软化水 适量所述的聚乙烯蜡乳液采用BASF公司的WE-16蜡乳液、BYK公司的535聚乙烯蜡乳液；包膜工艺是将聚乙烯蜡乳液加软化水稀释，加入发光粉混合均匀，于100-120℃真空干燥。
所述的A组分中的助剂包括分散剂、润湿剂、消泡剂。
所述的分散剂是含有亲颜料基团的嵌段共聚物，例如德国BYK公司的BYK184分散剂，汉高公司的3275分散剂；所述的润湿剂是可以显著降低涂层湿膜静态和动态表面张力的表面活性剂，例如美国气体化学公司的SURFYNOL GA、SURFYNOL TG润湿剂；所述的消泡剂是聚醚改性有机硅树脂，例如汉高公司的NXZ消泡剂。
所述A组分中的填料可以是滑石粉、沉淀硫酸钡、煅烧高岭土、轻质碳酸钙等。
所述A组分中的增稠剂可以是聚醚类增稠剂，如美国维乐斯公司的Rh-212、Rh-278、Rh-288增稠剂和气相二氧化硅。
所述B组份中的固化剂是低分子量聚酰胺，如天津延安化工厂的聚酰胺300；所述B组份中的曼尼期碱类物质，例如汉高公司的DMP-30。
A组份的制备方法在配浆容器中加入水、助剂、环氧树脂乳液，搅匀，加入包膜的蓄能发光粉，高速分散，用内衬陶瓷的球磨机研磨1-2小时，得色浆；在配漆容器中加入色浆，加入增稠剂，搅匀，过滤，得A组份。
B组份的制备方法在搅拌容器中加入固化剂、促进剂、冰醋酸，搅匀，得B组份。
在使用时，将A组份和B组份按重量份4∶1混合，采用刷涂或喷涂方法进行施工。
本发明的包膜蓄能发光粉有良好的水解稳定性，可以得到贮存稳定的水性发光涂料。该发光涂料在水泥、铁、铝合金、木材、PVC塑料等基材表面都有良好附着力，漆膜耐水、耐碱、耐候性好，发光亮度高，余辉时间长，既可广泛应用于安全通道、矿井坑道、交通标志、消防器材、电气开关等方面，作为无电力照明情况下的应急标识，亦可用于发光工艺品。
本涂料可采用刷涂或喷涂方法施工，使用前搅匀，可用水调节粘度。漆膜厚度达到100μm以上才能形成发光亮度均匀的漆膜，为此一般需要喷涂2-3遍。在不同颜色的底漆上喷涂同样厚度的发光漆，以白色底漆上的涂层发光亮度最高，因此为降低成本，减少发光涂料用量，应预涂白色底漆。
本涂料以水性环氧树脂为基料，无毒、不可燃，施工安全方便。漆膜理化性能好，发光强度高，余辉时间达12h以上。无放射性，是一种环境友好型蓄能发光涂料。
本发明的蓄能发光粉是稀土元素激活的碱土金属铝酸盐，其主要成份是SrAl2O4Eu+2，即两价铕激活的铝酸锶。该发光粉具有发光亮度高、余辉时间长、无放射性的特点。
本发明对蓄能发光粉进行包膜处理，以提高发光粉的水解稳定性。
表1 包膜处理对涂料贮存稳定性的影响
注◎-易流动，○-轻度增稠，□-明显增稠，△-难流动，×-凝胶。
由表1可见，用未经包膜处理的LG-301发光粉制得的发光涂料，在50℃下贮存6天就成为不可逆凝胶；采用1份丙烯酸树脂对该发光粉包膜处理后，得到的涂料在50℃下贮存10天才明显增稠；采用2份丙烯酸树脂对该发光粉包膜处理后，得到的涂料在50℃下贮存2周才明显增稠。采用未经包膜处理的LB-301发光粉所得水性发光涂料在50℃贮存2周后凝胶。而采用1％的水性丙烯酸树脂包膜处理后得到的涂料在50℃贮存2周无明显增稠。换用聚乙烯蜡包膜，具有类似的稳定效果，而聚乙烯蜡乳液可以用水稀释，包膜过程中无有机溶剂挥发，生产工艺更加安全方便。实施例2.环氧树脂乳液的制备环氧树脂乳液制备配方实施例见表2，对应的乳液性能见表3.
表2 环氧树脂乳液制备配方
表3 环氧树脂乳液的性能技术指标
实施例3.水性发光涂料的制备水性发光涂料的配方实施例见表4，对应的涂料性能见表5。
表4中的配方1-6中采用的环氧树脂乳液分别是按表2配方实施例1-6制得的环氧树脂乳液。
表4 水性发光涂料配方实施例
表5 水性发光涂料技术指标
权利要求
1.一种水性蓄能发光涂料，其特征在于，由A、B两组份构成，A组份的配方如下原料 重量份环氧树脂乳液 30-50包膜蓄能发光粉10-30软化水20-30助剂 0.1-1.0填料 0-20增稠剂0.5-2.0B组份的配方原料 重量份固化剂 10-25冰醋酸 0.3-0.9促进剂 0.2-1.0其中A组份中的环氧树脂乳液是由以下成分配比合成原料 重量份环氧树脂 40-50活性稀释剂 5-10乳化剂 1-3增稠剂 0.2-1.0软化水 40-60
2.根据权利要求1的水性蓄能发光涂料，其特征在于，所述的环氧树脂乳液的制备工艺如下将部分乳化剂加入软化水中，加热到70-80℃，得乳化剂溶液；将环氧树脂、活性稀释剂和剩余乳化剂混合后加热到70-80℃，逐渐加入到搅拌着的乳化剂溶液中，加完继续搅拌乳化1-2小时，静置消泡，加入增稠剂，用混合搅拌机搅匀，得到环氧树脂乳液。
3.根据权利要求1的水性蓄能发光涂料，其特征在于，所述的活性稀释剂是含有环氧基团的低分子量化合物。
4.根据权利要求1的水性蓄能发光涂料，其特征在于，所述的包膜蓄能发光粉是采用丙烯酸树脂进行包膜处理。
5.根据权利要求1的水性蓄能发光涂料，其特征在于，所述的包膜蓄能发光粉是采用聚乙烯蜡乳液进行包膜处理。
6.根据权利要求4的水性蓄能发光涂料，其特征在于，所述的包膜处理的方法是将丙烯酸树脂和溶剂配成溶液，与蓄能发光粉混合均匀，于60-80℃真空干燥。
7.根据权利要求5的水性蓄能发光涂料，其特征在于，所述的包膜处理的方法是将聚乙烯蜡乳液加水稀释，加入蓄能发光粉混合均匀，于100-120℃真空干燥。
8.根据权利要求1的水性蓄能发光涂料，其特征在于，所述的蓄能发光粉的主要成份是铕激活的铝酸锶，即SrAl2O4Eu+全文摘要
本发明涉及水性蓄能发光涂料，该涂料采用两价铕激活的铝酸锶作发光粉，采用丙烯酸树脂法或聚乙烯蜡法对发光粉表面进行包膜处理，提高了发光粉的水解稳定性，采用水性环氧树脂乳液作基料，与填料、助剂、固化剂等配合制成的发光涂料，涂装于物体表面干燥后形成发光涂层，经紫外线、日光、日光灯等光源照射后可储蓄光能，撤去光源后于黑暗中可发出荧光，余辉可持续12小时以上。
文档编号C09D5/22GK1434088SQ0311186
公开日2003年8月6日 申请日期2003年2月13日 优先权日2003年2月13日
发明者侯佩民, 刘福长, 郭焱, 万众, 初广成, 柳问林, 徐元浩 申请人:海洋化工研究院