防水蓄能夜光交通标识涂层及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于夜光材料领域，具体来说涉及一种防水蓄能夜光交通标识涂层及其应 用。
【背景技术】
[0002] 用于道路交通的标识是道路上常见的景现象，是保障不同天气条件下车辆，行人 安全形式的必备条件。目前使用的道路交通标识多数是通过被动反射型涂料涂制而成，一 般不具有夜间发光的功能。但是，如果道路上无路灯，这类被动反射型交通标识夜晚只能对 有照明工具的车辆发挥作用，而对于无照明工具的行人和骑车人则基本不能发挥其作用。 因此，主动发光型的夜光交通标识近年来得到了广泛关注。目前夜光交通标识普遍是由夜 光漆直接涂覆在道路上而成，而夜光漆中添加了稀土掺杂碱土金属铝酸盐长余辉发光材料 极易与雨水和空气中的水汽发生水解，使得夜光交通标识失去指引疏导作用。以稀土掺杂 碱土金属铝酸盐长余辉发光材料SrAl 2O4=Eu 2+，Dy3+为例，在SrAl 204:Eu 2+，Dy3+与水接触时， 会缓慢发生如下水解反应：SrAl20 4+4H20 - Sr2++20H +2A1 (OH) 3丨，该反应会生成氢氧化铝， 并使体系的PH值升高，既破坏了发光粉原来的晶体结构，又影响了体系的酸碱平衡。作为 夜光交通标识，需长期暴露于雨水，潮湿的环境下，防水性和耐湿性要求很高。而现有的夜 光交通标识都无法满足这一要求。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种防水蓄能夜光交通标识涂层及其 应用。
[0004] 本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0005] -种防水蓄能夜光交通标识涂层，包括：夜光发光层、清漆层和防水底层，所述夜 光发光层的下表面设有防水底层，所述夜光发光层的上表面设有清漆层，其中，所述防水底 层厚度为10-30微米，夜光发光层的厚度为20-100微米，清漆层的厚度为10-20微米，所述 防水底层为有机硅树脂层或有机硅改性丙烯酸树脂层，所述夜光发光层包括均匀分布在该 夜光发光层内的稀土掺杂碱土金属铝酸盐长余辉发光材料，所述稀土掺杂碱土金属铝酸盐 长余辉发光材料为 SrAl2O4=Eu 2+，Dy' CaAl2O4=Eu 2+，Nd3+或 Sr 4A114O25=Eu 2+，Dy3+荧光粉。
[0006] 在上述技术方案中，所述夜光发光层由15_30wt %的稀土掺杂碱土金属错酸盐长 余辉发光材料、l〇_15wt%的有机溶剂、35_40wt%丙烯酸树脂和余量为有机膨润土防沉剂 均匀混合制成；所述有机溶剂为二甲苯、乙酸乙酯和丁醇的混合物，其中，按质量计，在所述 有机溶剂中二甲苯、丁醇和乙酸乙酯的比为（25-30) :(25-30) :1。
[0007] 在上述技术方案中，在所述有机溶剂中二甲苯、丁醇和乙酸乙酯的比为（25-28): (25-28) :1。
[0008] 在上述技术方案中，夜光发光层、清漆层和防水底层均为刷涂或喷涂。
[0009] 在上述技术方案中，所述夜光发光层的厚度为50-90微米。
[0010] -种上述防水蓄能夜光交通标识涂层的应用，将上述防水底层、夜光发光层和清 漆层依次喷涂或者刷涂在基体上，其中，每喷涂或者刷涂一层防水底层、夜光发光层或清漆 层后在20-80°C干燥0. 5-8小时至其固化。
[0011] 相比于现有技术，本发明的防水蓄能夜光交通标识涂层，清漆层和防水底层将夜 光发光层与外界隔开，因此，周围环境的水分子不会引起夜光发光层中的稀土掺杂碱土金 属铝酸盐长余辉发光材料水解，极大增强了夜光发光层的防水耐湿性能。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明的防水蓄能夜光交通标识涂层的结构示意图。
[0013] 其中，1为清漆层，2为夜光发光层，3为防水底层，4为基体，5为稀土掺杂碱土金属 铝酸盐长余辉发光材料。
【具体实施方式】
[0014] 本实施例中的二甲苯、乙酸乙酯、气相纳米二氧化硅和丁醇均购买自阿拉丁试剂 (上海）有限公司，其中二甲苯的分子量为106. 17,产品编号为Xl 12050 ;乙酸乙酯的分子 量为88. 11，产品编号为E116131 ;丁醇为正丁醇，其分子量为74. 12,产品编号为B111573。 所述清漆层由清漆制备而成，清漆的型号为杜邦nason980。所述防水底层可以由有机娃树 脂制成，还可以由有机硅改性丙烯酸树脂制成，其中，有机硅树脂购买自上海微谱化工技术 服务有限公司，数均分子量为500-10000。有机硅改性丙烯酸树脂的制备方法参考下述文 献：
[0015] [1]谭俊，庞维涛，张志伟，万家瑰.有机硅改性丙烯酸树脂涂料的制备及性能 [J].全面腐蚀控制，2011，05:46-48.
[0016] [2]郭虹，唐博，武锡铭.有机硅改性防污涂料的制备条件及性能研究[J].沈阳 化工大学学报，2015, 02:97-100.
[0017] [3]张伟，杨慕杰.有机硅改性丙烯酸树脂的制备[J].科技通 报，2004, 04:320-323.
[0018] [4]专利公开号为：CN103554350A，名称为：有机硅改性丙烯酸树脂的制备方法
[0019] 丙烯酸树脂购买自莱阳市佳鑫包装材料厂，丙烯酸树脂的重均分子量为9000,丙 烯酸树脂包含下列组分，甲基异丁基酮30-45份，丙烯酸15-25份，甲基丙烯酸7-12份，丙 烯酸正丁酯1-7份，甲基异丁基酮4-15份。
[0020] 有机膨润土防沉剂购买自上海大磐化工有限公司，型号为DP-122。
[0021] 夜光漆购买自黄氏化工。
[0022] SrAl2O4: Eu' Dy3+的制备方法参考如下：将碳酸锶（99. 2 % )、三氧化二铝 (99. 99% )中加入分析纯的Eu2O3, Dy2O3后混合均匀，在1300 °C下于还原气氛中2小时 烧成，经粉碎，得到发光材料样品。其中，按物质的量计，碳酸锶（99. 2% )、三氧化二铝 (99.99% )、Eu2O3和 Dy2O3的比为 9:10:0. 1:0.4。
[0023] CaAl2O4=Eu 2+，Nd3+荧光粉的制备方法参考如下：按化学计量比分别量取适量的 Ca (NO3) 2, Al (NO3) 3, Eu (NO3) 3, Nd (NO3) 3于坩埚中，加入一定量的尿素至混合均勾，直接放入 450°C~850°C的马弗炉中，水分快速蒸干时开始反应，释放出大量气体，反应物起泡而膨 胀，伴随燃烧形成疏松的白色泡沫，整个反应过程5min。燃烧结束后在炉中保温3min，然后 将样品取出，在空气中自然冷却至室温，经研磨得到荧光粉。其中，按物质的量计，Ca (NO3) 2， Al (NO3) 3, Eu (NO3) 3和 Nd (NO 3) 3的比为 984:200:15:1。
[0024] Sr4All4025:Eu2+，Dy3+焚光粉的制备方法参考如下：按照化学计量比准确称量 SrCO3, Al2O3, Eu2O3, Dy2O3，再加入一定量的H3BO3。将原料充分碾磨使其混合均匀，然后 装入氧化铝瓷舟中，并放入管式炉，在氢氩混合气保护下，升温至预定的温度，保温 一段时间后，自然冷却。将产物破碎研磨并过筛，即制得粉末状蓝绿色长余辉发光材 料 Sr4Al14O25 : Eu 2+，Dy3+。其中，按物质的量计，H3BO3, SrCO3, Al2O3, Eu2O3, Dy2O3的比为 1:36:7:1:1〇
[0025] 测试方法：将本发明的防水底层、夜光发光层和清漆层依次刷涂在直径为5厘米 的基片上，每刷涂一层后，在20-80°C干燥0. 5-8小时至其固化，固化后放入CY-1000长余辉 荧光粉（蓄光型荧光材料）光色性能测试系统进行测试。测试后，将该具有防水蓄能夜光 交通标识涂层的基片放入自来水中于室温20-25°C下浸泡6小时，浸泡后在室温20-25°C自 然晾干，并放入CY-1000长余辉荧光粉（蓄光型荧光材料）光色性能测试系统进行再一次 测试。
[0026] 对比测试：将购买的夜光漆（黄氏化工）刷涂在直径为5厘米的基片上，在 20-80°C干燥0.