一种彩色长余辉发光粉末涂料及其制备方法

本发明涉及粉末涂料制备领域，具体而言，涉及一种彩色长余辉发光粉末涂料及其制备方法。

背景技术：

1、粉末涂料一般由树脂、颜料、填料和助剂组成，跟溶剂型涂料及水性涂料的组成差不多。但是粉末涂料的分散介质不是溶剂和水，具有无溶剂污染，能耗低、运输储存方便、利用率高、施工简单、物理力学和耐化学性能比传统涂料好等优点。现有技术中通过在涂料体系中加入功能性材料以达到一定的功能，如添加发光材料到粉末体系中以达到一定的发光效果，但是现有的发光材料相互作用形成立体的网状结构，难以均匀分散在粉末涂料体系中，且现有技术中的稀土发光材料也存在耐水性差，将其应用于粉末涂料体系中，会导致出现发光不均匀的问题，或者更多其它问题进而影响粉末涂料的应用。

2、如专利申请号为cn200810119024.3的专利公开了一种长余辉发光涂料，通过加入长余辉荧光粉，并与氯丁橡胶、氢氧化铝以及十二烷基磺酸钠混合得到的涂料能发光4～6小时，但是材料未经过预处理，长余辉荧光粉存在分散不均匀，在应用过程中出现涂层长余辉发光不均匀的问题。又如专利号为cn201510474224.0的专利公开了一种稀土硼酸盐长余辉聚酯粉末涂料，通过将稀土硼酸盐、聚酯树脂以及固化剂混合后，经过双螺杆挤出机熔融挤出，冷却后粉碎，再过筛进行分级得到粉末涂料，然而由于稀土离子eu3+、tb3+、sm3+、ce3+的硬度比较大(莫氏硬度>6.5)，在双螺杆挤出机高速混炼过程中稀土离子eu3+、tb3+、sm3+、ce3与螺杆表面强烈摩擦，因为螺杆一般材质采用表面氮强化碳钢，莫氏硬度<5.0，因此部分铁元素进人高分子树脂基材中，导致整个自发光材料外光颜色发黑，造成涂料喷涂物化性能下降，发光强度低。再如专利号为cn202011599597.8的专利公开一种具有光储能效果的粉末涂料组合物及其制备方法和涂层，通过邦定技术将夜光粉粘合复合在粉末涂料底粉组合物颗粒表面上，通过后续干粉混合邦定的技术得到粉末涂料，该方法虽然不会对夜光粉的结构造成破坏，但存在邦定的效率低，邦定后的复合粉末涂料，随着运输过程中振动及喷涂过程中机械振动，容易出现邦定复合颗粒比重较大在底部，出现上下分层的现象，产品发光出现不均匀和气泡的问题。

技术实现思路

1、基于此，为了现有技术中粉末涂料存在分层，发光不均匀且发光强度低，出现气泡的问题，本发明提供了一种彩色长余辉发光粉末涂料及其制备方法，具体技术方案如下：

2、一种彩色长余辉发光粉末涂料，其包括以下质量百分比的制备原料：

3、端羧基聚酯树脂50.0％～70.0％、异氰尿酸三缩水甘油酯3.3％～5.3％、包裹彩色高亮度稀土长余辉材料10.0％～20.0％、润湿分散剂0.7％～1.5％、富平钡0-30％、硅烷偶联剂0.1～3％、流平剂0.7％～1.5％、光亮剂0.7％～1.2％、安息香0.2％～0.5％、聚四氟乙烯0.2％～0.6％、消泡剂0.5％～1.5％、颜料0％～3.0％；

4、其中，所述包裹彩色高亮度稀土长余辉材料的包裹处理为：将彩色高亮度稀土长余辉材料添加至乙醇中，超声分散后，加入硅烷偶联剂以及润湿分散剂，搅拌处理并调节ph，待热反应结束后，进行抽滤处理、洗涤处理以及干燥处理，得到包裹彩色高亮度稀土长余辉材料。

5、进一步地，所述端羧基聚酯树脂的酸值为30mgkoh/g～36mgkoh/g，软化点为103℃～113℃。

6、进一步地，所述硅烷偶联剂为环氧官能团硅烷。

7、进一步地，所述环氧官能团硅烷为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

8、进一步地，所述流平剂为二氧化硅吸附的聚丙烯酸酯。

9、进一步地，所述光亮剂为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物。

10、进一步地，所述聚四氟乙烯的中位粒径为3μm～6μm。

11、进一步地，所述包裹彩色高亮度稀土长余辉材料结构式为(li,ca,mg,ba,sr)x(si,al,ga,ge)y(y,ce,eu,dy,ho,yb)zon其中，x＝1-4，y＝2-14，z＝0.01-0.2，n＝2-25。

12、另外，本申请还提供一种彩色长余辉发光粉末涂料的制备方法，包括以下步骤：

13、将所述的羧基聚酯树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯、包裹彩色高亮度稀土长余辉材料、富平钡、流平剂、光亮剂、安息香、聚四氟乙烯、消泡剂以及颜料加入反应容器中，充分混合后经过熔融挤出、压片处理，得到片材；

14、将所述片材采用acm高速研磨机进行研磨处理后，再经过过筛分级处理得到彩色长余辉发光粉末涂料。

15、进一步地，所述熔融挤出采用双螺杆挤出，挤出机熔融段温度为80℃～120℃、混炼段温度为100℃～140℃，挤出频率为20hz～45hz。

16、上述方案中通过将乙醇、硅烷偶联剂和润湿分散剂联合来处理彩色高亮度稀土长余辉材料，包裹彩色高亮度稀土长余辉材料晶体结构不变，再添加至粉末涂料体系中，不仅能有助于其在粉末体系中的分散性以及粘结力，还具有稳定的发光强度，同时还能提升涂层的物理性能和耐化学性能；另外，通过本申请的双螺杆挤出，制备的粉末涂料不出现气泡、表面光泽，且粉末涂料的余辉亮度高；在双螺杆上设置高强度高硬度的碳化钨涂层或碳化钽涂层、氧化铝涂层，不仅可以提高双螺杆设备的使用寿命，还可以避免在制备过程中材料被高速摩擦碰撞、剪切，失去发光效果。

技术特征：

1.一种彩色长余辉发光粉末涂料，其特征在于，其包括以下质量百分比的制备原料：

2.根据权利要求1所述的彩色长余辉发光粉末涂料，其特征在于，所述端羧基聚酯树脂的酸值为30mgkoh/g～36mgkoh/g，软化点为103℃～113℃。

3.根据权利要求1所述的彩色长余辉发光粉末涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为环氧官能团硅烷。

4.根据权利要求3所述的彩色长余辉发光粉末涂料，其特征在于，所述环氧官能团硅烷为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

5.根据权利要求4所述的彩色长余辉发光粉末涂料，其特征在于，所述流平剂为二氧化硅吸附的聚丙烯酸酯。

6.根据权利要求1所述的彩色长余辉发光粉末涂料，其特征在于，所述光亮剂为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物。

7.根据权利要求1所述的彩色长余辉发光粉末涂料，其特征在于，所述聚四氟乙烯的中位粒径为3μm～6μm。

8.根据权利要求1所述的彩色长余辉发光粉末涂料，其特征在于，所述包裹彩色高亮度稀土长余辉材料的结构式为(li,ca,mg,ba,sr)x(si,al,ga,ge)y(y,ce,eu,dy,ho,yb)zon，其中，x＝1-4，y＝2-14，z＝0.01-0.2，n＝2-25。

9.一种如权利要求1～8任一项所述的彩色长余辉发光粉末涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述熔融挤出采用双螺杆挤出，挤出机熔融段温度为80℃～120℃、混炼段温度为100℃～140℃，挤出频率为20hz～45hz。

技术总结
本发明公开了一种彩色长余辉发光粉末涂料及其制备方法，通过添加乙醇、硅烷偶联剂和润湿分散剂处理的彩色高亮度稀土长余辉材料，包裹后再添加至粉末涂料体系中，能有助于其在粉末体系中的分散性以及粘结力；另外，通过本申请的双螺杆挤出，制备的粉末涂料不出现气泡、表面光泽，且粉末涂料的余辉亮度高；在双螺杆上设置高强度高硬度的碳化钨涂层或碳化钽涂层或氧化铝涂层，不仅可以提高双螺杆设备的使用寿命，还可以避免在制备过程中材料被高速摩擦碰撞、剪切，失去发光效果。

技术研发人员：刘军,倪海勇,蔡劲树,莫剑辉,林敏,张荣进
受保护的技术使用者：广东省科学院产业技术育成中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14