一种柔性紫外线荧光防伪复合薄膜的制备方法和应用

本发明属于防伪，具体涉及一种柔性紫外线荧光防伪复合薄膜的制备方法和应用。

背景技术：

1、随着物质生产和科技的快速发展，各类假冒伪劣商品层出不穷，与此同时人们对产品质量和安全的要求也不断提高。由于假冒伪劣产品给企业和消费者带来了严重损失，因此需要一种识别度高难以复制的防伪材料用来防止伪造和复制某种产品，以确保产品的真实性和合法性。其中，荧光防伪技术具有高效发光、低成本、难以复制、可大规模制备等特性，在电子、医疗、航空航天等领域已经得到广泛的应用。特别是，柔性防伪技术更是扩展了其应用的领域。

2、然而，对于目前的发光材料有机发光材料的不稳定性，量子点材料具有毒性且会造成环境污染等特点，需要探索高效发光环保安全的荧光防伪材料。六方氮化硼具有低密度、低热膨胀系数、低介电常数、高热导率、高电阻率、高本征击穿电场、良好的耐腐蚀性、优异的抗氧化性能、润滑性好等优良特性。此外，六方氮化硼本身具有的缺陷可以实现室温下的缺陷发光，这些特点使它能够成为优良的荧光防伪材料。

3、通过稀土离子掺杂六方氮化硼实现对氮化硼有效的光学调制是充分发挥其独特性的优势的重要途径；通过将六方氮化硼荧光粉与高分子聚合物复合，得到的柔性紫外线荧光防伪复合薄膜能够应用于柔性电子、防伪、信息加密等高新技术领域。但仍需面临以下难题：(1)六方氮化硼本身发光微弱且颜色单一，如何实现对六方氮化硼发光效果的调节；(2)如何将六方氮化硼荧光材料与高分子聚合物复合，形成柔性防伪薄膜；(3)将柔性紫外线荧光防伪薄膜应用于柔性电子、防伪、信息加密等高新技术领域。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种柔性紫外线荧光防伪复合薄膜的制备方法和应用，可以按预期对六方氮化硼荧光粉进行发光颜色调节，并将六方氮化硼荧光粉与高分子聚合物复合，制备出一种柔性紫外线荧光防伪复合薄膜。该方法成本低廉，日光下隐蔽性良好，对紫外光有良好的光响应且发光高效，是一种具有实际应用潜力的柔性紫外线荧光防伪薄膜。

2、为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种利用稀土离子掺杂剂，在不破坏六方氮化硼晶格的条件下，通过用稀土离子与六方氮化硼之间形成化学键实现原位掺杂，使掺杂后的六方氮化硼的发光效果得到可控的调节，得到高效发光的六方氮化硼荧光粉。

4、本发明提供了一种利用高分子聚合物作为柔性薄膜材料，实现将六方氮化硼荧光粉与高分子聚合物复合，使复合的柔性紫外线荧光防伪薄膜具有良好的柔韧性、延展性和贴合性。

5、一种柔性紫外荧光防伪复合薄膜的制备方法和应用，包括以下步骤：

6、根据本发明所述的含稀土离子原料为ce(no3)3·6h2o、eu(no3)3·6h2o、tb(no3)3·5h2o，摩尔比为0.1：(0～0.05)：(0～0.02)。优选的，含ce3+、eu3+、tb3+原料摩尔比例为0.1：0.02：0.02。

7、根据本发明所述的洗涤为将六方氮化硼荧光粉分散在去离子水中，离心转速为10000～20000转/分钟，离心时间为10分钟，去除上清液，重复3次，去上清液留沉淀，鼓风干燥箱中80℃干燥12h。优选的，离心转速为10000转/分钟。

8、根据本发明所述将六方氮化硼荧光粉与高分子聚合物复合是将pdms与固化剂按照10：1的比例均匀混合涂附在平板上，再将六方氮化硼荧光粉绘涂在聚合物上，放入鼓风干燥箱中干燥1h，温度设为60～100℃，干燥后将薄膜与平板分离得到能够柔性紫外线荧光防伪复合薄膜。优选的pdms质量与平板面积比为1g：8cm2。优选的，干燥温度为60℃。

9、根据本发明一种探测柔性紫外线荧光防伪复合薄膜的制备方法与应用。

10、相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

11、(1)本发明制备方法简单，通过合成过程中在不破坏材料内部晶格结构的条件下，在六方氮化硼中引入稀土离子，制得的六方氮化硼荧光粉具有明亮的发光效果；(2)通过引入不同稀土离子原料，能够实现对六方氮化硼荧光粉发光效果的调节，达到六方氮化硼荧光粉在同一波长的紫外线激发下能够产生不同颜色的发光效果；(3)可视化多色发光特性，可用于多模式防伪标签的应用；(4)该制备方法简单易行、绿色环保、安全无害，实现了柔性紫外荧光防伪复合薄膜的制备，对六方氮化硼荧光粉在防伪和信息加密领域的应用提供了价值参考；(5)制备的该薄膜在可见光下不发光，在紫外光下可以通过调节稀土离子比例发出不同颜色的光，提高了光学防伪在实际应用中的灵活性，增加了防伪的强度。

技术特征：

1.一种柔性紫外线荧光防伪复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种柔性紫外线荧光防伪复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物材料为聚二甲基硅氧烷(pdms)，将pdms与固化剂按10：1比例均匀混合涂附在平板上。

3.权利要求1-2任一所述的制备方法制得的柔性紫外线荧光防伪复合薄膜在紫外荧光防伪和光学信息加密中的应用。

技术总结
本发明提供了一种柔性紫外线荧光防伪复合薄膜的制备方法和应用，其制备步骤包括：合成前驱物；将前驱物经高温热解、洗涤、干燥制备成六方氮化硼荧光粉；将六方氮化硼荧光粉与高分子聚合物复合得到一种柔性紫外线荧光防伪复合薄膜。本发明制备过程简单，成本低，安全绿色环保，无需复杂的处理，可快速实现大批量的制备。所得的柔性紫外线荧光防伪复合薄膜化学稳定性、柔性、延展性、隐蔽性、贴合性均良好，能够实现在日光下很好的隐藏，但在紫外光下可明亮地显示出制作的图案，可应用于光学防伪和光学信息加密等方面，具有广阔的应用前景。

技术研发人员：殷红,王杰,邰家劲,郭莹莹
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8