一种多波长激发依赖的多色与渐变色防伪油墨及其制备方法和其应用

本发明涉及防伪，尤其涉及一种多波长激发依赖的多色与渐变色防伪油墨及其制备方法和其应用。

背景技术：

1、在全球各个国家、企业和人民因假冒伪劣产品的肆虐而蒙受巨大损失的背景下，市场亟需具有高防伪强度的防伪技术。

2、光学防伪技术因具有信息加密能力强、易操作、易推广、防伪强度高等优点，受到了大家的广泛关注和青睐。目前，市场上采用的光学防伪技术主要是紫外光激发具有单一可见光发射的防伪标签。

3、然而，对于经验丰富的仿冒者来说，寻找替代品实现紫外光激发可见光发射的防伪标签已经不再是难题。为满足市场需求，应开发具有更高防伪强度的防伪标签。同时，为增强光学防伪标签的防伪强度，需要对其激发和发射特性进行仔细的设计，使光学防伪标签具备更加丰富的光学特性。理想的方法是实现特定激发波长与特定发射光颜色的一一对应。进一步地，当前的防伪标签只具有单一发光颜色，如果能设计并开发出对于不同激发波长响应的多色与渐变色防伪标签，就能使防伪标签具有高的防伪强度且具备难以被复制的特点，对于实际的防伪应用领域具有重要的现实意义。

技术实现思路

1、针对上述问题，现提供一种多波长激发依赖的多色与渐变色防伪油墨及其制备方法和其应用。本发明中基于所合成的碳点、红色荧光粉以及上转换荧光粉，通过对丝印油墨进行设计并采用丝网印刷技术进行图案化，所得到的防伪标签不仅对于254nm、365nm和980nm的激发光具有高度依赖特性，具备激发与发射一一对应的多色防伪标签，而且在254nm、365nm和980nm激发光的协同激发下可以获得渐变色防伪标签，对于实际的防伪应用领域有着重要的实际应用价值。

2、本发明的第一个方面是提供一种多波长激发依赖的多色与渐变色防伪油墨的制备方法，具有这样的特征，包括如下步骤：将色料与粘结剂混合均匀，得到多色防伪油墨；

3、其中，色料由红色荧光粉和蓝色荧光碳点粉末或红色荧光粉和绿色荧光碳点粉末或红色荧光粉、绿色荧光碳点粉末和蓝色上转换荧光粉或红色荧光粉、蓝色荧光碳点粉末和绿色上转换荧光粉混合形成，且红色荧光粉、上转换荧光粉、荧光碳点粉末的激发光波长不同。

4、具体的，蓝色荧光碳点粉末的制备方法为：将柠檬酸、尿素、强碱(如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾)分散于去离子水中，进行水热反应，得到蓝色碳量子点溶液；取蓝色碳量子点溶液，加入无水氯化钙，反应，反应产物依次经过水、乙醇洗涤多次后干燥，得到蓝色荧光碳点粉末。

5、具体的，绿色荧光碳点粉末的制备方法为：将柠檬酸、间苯二酚和磷酸分散于去离子水中，进行水热反应，得到绿色碳量子点溶液；取绿色碳量子点溶液，加入正硅酸乙酯，反应，反应产物依次经过水、乙醇洗涤多次后干燥，得到绿色荧光碳点粉末。

6、具体的，荧光粉的制备方法为：

7、1)将稀土源完全溶解于去离子水中，得到溶液1；

8、2)将钒酸钠完全溶解于去离子水中，得到溶液2；

9、3)在搅拌的条件下向溶液1中缓慢加入络合剂溶液，待溶液透明后加入溶液2，搅拌至浅黄色均一溶液，将溶液放置在反应釜中于一定温度下反应一段时间，反应后的沉淀经洗涤后烘干、再于一定温度下进行煅烧，得到上转换荧光粉。

10、具体的，络合剂溶液为柠檬酸的水溶液。

11、本发明的第二个方面是提供一种根据上述制备方法制备获得的多波长激发依赖的多色与渐变色防伪油墨。

12、本发明的第三个方面是提供上述多波长协同激发依赖的多色与渐变色防伪油墨在防伪领域中的应用。

13、本申请发现，通过调控水热反应的原料，可以获得在365nm激发光激发下分别具有高亮度蓝色荧光的蓝色碳点溶液和高亮度绿色荧光的绿色碳点溶液，之后进行粉末化后依然保持优异的蓝色和绿色荧光，且蓝色碳点具有优异的绿色室温磷光；将eu3+掺杂进入yvo4基质中可以获得在254nm激发下优异的红色发光；tm3+/yb3+和er3+/yb3+分别共掺杂进入yvo4基质得到上转换荧光粉，在980nm激发光激发下可以分别获得优异的蓝色和绿色上转换发光。合成的材料发光性能优异且具有好的稳定性，对应的防伪标签具有高的防伪强度，所采用的水热反应技术成熟，适合推广到实际的防伪应用领域。

14、上述方案的有益效果是：

15、1、本发明方法实现了在单一防伪图案中基于多种激发光激发下的多色防伪标签以及协同激发下的渐变色防伪标签；

16、2、本发明所提供的防伪标签兼具多色下转换、上转换和室温磷光多模式发光，展现出高的防伪强度；

17、3、本发明制备碳点、红色荧光粉和上转换荧光粉的方法简单，可应用于实际的商业化生产制造。

技术特征：

1.一种多波长激发依赖的多色与渐变色防伪油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将色料与粘结剂混合均匀，得到多色防伪油墨；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，蓝色荧光碳点粉末在激发光激发下具有蓝色荧光特性，且蓝色荧光碳点粉末在移除激发后具有绿色室温磷光发射特性。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，绿色荧光碳点粉末在激发光激发下具有绿色荧光特性。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，红色荧光粉在激发光激发下具有红色荧光特性。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，蓝色上转换荧光粉在激发光激发下具有蓝色上转换发光性能。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，绿色上转换荧光粉在激发光激发下具有绿色上转换发光性能。

7.一种多波长激发依赖的多色与渐变色防伪油墨，其特征在于，根据权利要求1-6任一项所述制备方法制备获得。

8.权利要求7所述多波长激发依赖的多色与渐变色防伪油墨在防伪领域中的应用。

技术总结
本发明涉及一种多波长激发依赖的多色与渐变色防伪油墨及其制备方法和其应用。本发明中设计配成兼具不同发光特性的防伪油墨，利用丝网印刷技术将油墨进行图案化。基于不同发光特性材料的响应差异，所制备的防伪图案表现出发光颜色的差异。典型地，上述图案在254nm、365nm和980nm激发光的激发下分别呈现蓝色、红色和绿色发光；在移除365nm激发后具备绿色室温磷光发射；在254nm和365nm的协同激发下发光颜色可以从红色调节至蓝色，并表现为渐变色防伪标签；在254nm和980nm的协同激发下，防伪标签的发光颜色在红色到绿色范围可调，并表现为渐变色防伪标签。

技术研发人员：吴伟,吴有福生,陈晓
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14