專利名稱：水性蓄能發(fā)光涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光涂料技術的改進，具體是一種環(huán)境友好型水性環(huán)氧蓄能發(fā)光涂料，其屬于化學組合物技術領域。
World Report(2000，1，18)介紹了一種丙烯酸樹脂船用發(fā)光涂料，該涂料采用ZnSCu和SrAl2O4Eu+2兩種發(fā)光材料；美國專利US5665793、US5472737分別介紹了丙烯酸改性聚氨酯發(fā)光道路漆的組成。中國發(fā)明專利公開CN1084535A介紹了一種夜光涂料，其發(fā)光材料是銪激活的堿土金屬鋁酸鍶，基料選自環(huán)氧、醇酸、過氯乙烯、三聚氰胺等樹脂。
現(xiàn)有的發(fā)光涂料多是以溶劑型樹脂為基料，施工時其中的有機溶劑揮發(fā)到大氣中，對施工人員健康有害，造成環(huán)境污染，并存在火災隱患。隨著公眾環(huán)保意識的覺醒和環(huán)保法規(guī)的健全，以水性涂料為代表的環(huán)境友好型涂料得到越來越多的重視，溶劑型涂料正逐漸被水性涂料所代替。銪激活的堿土金屬鋁酸鹽型發(fā)光粉在水溶液中有部分水解現(xiàn)象，其水萃取液呈較強堿性，PH值可達10-12。因而，該發(fā)光粉不能直接用于制備水性涂料。由于沒有解決好發(fā)光粉在水中的分散和穩(wěn)定問題，水性發(fā)光涂料的開發(fā)難以取得大的進展。
本發(fā)明的水性蓄能發(fā)光涂料是由環(huán)氧樹脂乳液、蓄能發(fā)光粉、填料、助劑、固化劑等組成，涂裝于物體表面，干燥后形成發(fā)光涂層。經紫外線、日光、日光燈、白熾燈等光源照射后可儲蓄光能，撤去光源后于黑暗中可發(fā)出熒光，余輝可持續(xù)12小時以上。將該涂料涂于安全通道、電梯、走廊、礦井坑道、交通標志、門牌、消防器材、電器開關等上面，可在無電力照明的黑暗場合向人們提供可辨認的標識。
本發(fā)明的水性蓄能發(fā)光涂料組合物由A、B兩組份構成A組份的配方如下原料 重量份環(huán)氧樹脂乳液 30-50包膜的蓄能發(fā)光粉 10-30軟化水 20-30助劑 0.1-1.0填料 0-20增稠劑 0.5-2.0B組份的配方原料 重量份固化劑10-25冰醋酸0.3-0.9促進劑0.2-1.0上述A組份中的環(huán)氧樹脂乳液的配方如下原料 重量份環(huán)氧樹脂 40-50活性稀釋劑5-10乳化劑1-3增稠劑0.2-1.0軟化水40-60上述的環(huán)氧樹脂是中等分子量的雙酚A型環(huán)氧樹脂，優(yōu)選E-44、E-20、E-12環(huán)氧樹脂；活性稀釋劑是含有環(huán)氧基團的低分子量化合物，如岳陽石化總廠的EPG660、EPG669環(huán)氧稀釋劑，美國卡德萊公司的513環(huán)氧稀釋劑。乳化劑為非離子型乳化劑，例如烷基酚聚醚類如OP-10、OP-15、OP-20乳化劑，或嵌段聚醚類乳化劑。增稠劑可以是聚醚類增稠劑，如美國維樂斯公司的Rh-212、Rh-278、Rh-288增稠劑。
A組分中的環(huán)氧樹脂乳液制備工藝如下將部分乳化劑加入軟化水中，加熱到70-80℃，得乳化劑溶液；將環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑和剩余部分乳化劑混合后加熱到70-80℃，逐漸加入到攪拌著的乳化劑溶液中，加完繼續(xù)攪拌乳化1-2小時。靜置消泡，加入增稠劑，用混合攪拌機攪勻，得到環(huán)氧樹脂乳液。
A組分中的蓄能發(fā)光粉是稀土元素激活的堿土金屬鋁酸鹽，其主要成份是SrAl2O4Eu+2，即兩價銪激活的鋁酸鍶。可采用山東倫博實業(yè)有限公司的LG-301、LB-201、LB-301發(fā)光粉。該發(fā)光粉具有發(fā)光亮度高、余輝時間長、無放射性的特點。
對上述的蓄能發(fā)光粉進行包膜處理，以提高發(fā)光粉的水解穩(wěn)定性。
可以采用的包膜方法有(1)丙烯酸樹脂法(2)聚乙烯蠟法。
(1)丙烯酸樹脂法采用下列配方原料 重量份蓄能發(fā)光粉 100丙烯酸樹脂 1-2溶劑 適量上述的丙烯酸樹脂是固體丙烯酸樹脂，例如德國漢高公司的G-5000丙烯酸樹脂，溶劑可以是二甲苯和正丁醇的混合物(體積比7/3)。
包膜工藝是將丙烯酸樹脂和溶劑配成溶液，與發(fā)光粉混合均勻，于60-80℃真空干燥。
(2)聚乙烯蠟法采用下列配方原料 重量份蓄能發(fā)光粉 100聚乙烯蠟乳液 2-4軟化水 適量所述的聚乙烯蠟乳液采用BASF公司的WE-16蠟乳液、BYK公司的535聚乙烯蠟乳液；包膜工藝是將聚乙烯蠟乳液加軟化水稀釋，加入發(fā)光粉混合均勻，于100-120℃真空干燥。
所述的A組分中的助劑包括分散劑、潤濕劑、消泡劑。
所述的分散劑是含有親顏料基團的嵌段共聚物，例如德國BYK公司的BYK184分散劑，漢高公司的3275分散劑；所述的潤濕劑是可以顯著降低涂層濕膜靜態(tài)和動態(tài)表面張力的表面活性劑，例如美國氣體化學公司的SURFYNOL GA、SURFYNOL TG潤濕劑；所述的消泡劑是聚醚改性有機硅樹脂，例如漢高公司的NXZ消泡劑。
所述A組分中的填料可以是滑石粉、沉淀硫酸鋇、煅燒高嶺土、輕質碳酸鈣等。
所述A組分中的增稠劑可以是聚醚類增稠劑，如美國維樂斯公司的Rh-212、Rh-278、Rh-288增稠劑和氣相二氧化硅。
所述B組份中的固化劑是低分子量聚酰胺，如天津延安化工廠的聚酰胺300；所述B組份中的曼尼期堿類物質，例如漢高公司的DMP-30。
A組份的制備方法在配漿容器中加入水、助劑、環(huán)氧樹脂乳液，攪勻，加入包膜的蓄能發(fā)光粉，高速分散，用內襯陶瓷的球磨機研磨1-2小時，得色漿；在配漆容器中加入色漿，加入增稠劑，攪勻，過濾，得A組份。
B組份的制備方法在攪拌容器中加入固化劑、促進劑、冰醋酸，攪勻，得B組份。
在使用時，將A組份和B組份按重量份4∶1混合，采用刷涂或噴涂方法進行施工。
本發(fā)明的包膜蓄能發(fā)光粉有良好的水解穩(wěn)定性，可以得到貯存穩(wěn)定的水性發(fā)光涂料。該發(fā)光涂料在水泥、鐵、鋁合金、木材、PVC塑料等基材表面都有良好附著力，漆膜耐水、耐堿、耐候性好，發(fā)光亮度高，余輝時間長，既可廣泛應用于安全通道、礦井坑道、交通標志、消防器材、電氣開關等方面，作為無電力照明情況下的應急標識，亦可用于發(fā)光工藝品。
本涂料可采用刷涂或噴涂方法施工，使用前攪勻，可用水調節(jié)粘度。漆膜厚度達到100μm以上才能形成發(fā)光亮度均勻的漆膜，為此一般需要噴涂2-3遍。在不同顏色的底漆上噴涂同樣厚度的發(fā)光漆，以白色底漆上的涂層發(fā)光亮度最高，因此為降低成本，減少發(fā)光涂料用量，應預涂白色底漆。
本涂料以水性環(huán)氧樹脂為基料，無毒、不可燃，施工安全方便。漆膜理化性能好，發(fā)光強度高，余輝時間達12h以上。無放射性，是一種環(huán)境友好型蓄能發(fā)光涂料。
本發(fā)明的蓄能發(fā)光粉是稀土元素激活的堿土金屬鋁酸鹽，其主要成份是SrAl2O4Eu+2，即兩價銪激活的鋁酸鍶。該發(fā)光粉具有發(fā)光亮度高、余輝時間長、無放射性的特點。
本發(fā)明對蓄能發(fā)光粉進行包膜處理，以提高發(fā)光粉的水解穩(wěn)定性。
表1 包膜處理對涂料貯存穩(wěn)定性的影響

注◎-易流動，○-輕度增稠，□-明顯增稠，△-難流動，×-凝膠。
由表1可見，用未經包膜處理的LG-301發(fā)光粉制得的發(fā)光涂料，在50℃下貯存6天就成為不可逆凝膠；采用1份丙烯酸樹脂對該發(fā)光粉包膜處理后，得到的涂料在50℃下貯存10天才明顯增稠；采用2份丙烯酸樹脂對該發(fā)光粉包膜處理后，得到的涂料在50℃下貯存2周才明顯增稠。采用未經包膜處理的LB-301發(fā)光粉所得水性發(fā)光涂料在50℃貯存2周后凝膠。而采用1％的水性丙烯酸樹脂包膜處理后得到的涂料在50℃貯存2周無明顯增稠。換用聚乙烯蠟包膜，具有類似的穩(wěn)定效果，而聚乙烯蠟乳液可以用水稀釋，包膜過程中無有機溶劑揮發(fā)，生產工藝更加安全方便。實施例2.環(huán)氧樹脂乳液的制備環(huán)氧樹脂乳液制備配方實施例見表2，對應的乳液性能見表3.
表2 環(huán)氧樹脂乳液制備配方

表3 環(huán)氧樹脂乳液的性能技術指標

實施例3.水性發(fā)光涂料的制備水性發(fā)光涂料的配方實施例見表4，對應的涂料性能見表5。
表4中的配方1-6中采用的環(huán)氧樹脂乳液分別是按表2配方實施例1-6制得的環(huán)氧樹脂乳液。
表4 水性發(fā)光涂料配方實施例

表5 水性發(fā)光涂料技術指標

權利要求
1.一種水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，由A、B兩組份構成，A組份的配方如下原料 重量份環(huán)氧樹脂乳液 30-50包膜蓄能發(fā)光粉10-30軟化水20-30助劑 0.1-1.0填料 0-20增稠劑0.5-2.0B組份的配方原料 重量份固化劑 10-25冰醋酸 0.3-0.9促進劑 0.2-1.0其中A組份中的環(huán)氧樹脂乳液是由以下成分配比合成原料 重量份環(huán)氧樹脂 40-50活性稀釋劑 5-10乳化劑 1-3增稠劑 0.2-1.0軟化水 40-60
2.根據(jù)權利要求1的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的環(huán)氧樹脂乳液的制備工藝如下將部分乳化劑加入軟化水中，加熱到70-80℃，得乳化劑溶液；將環(huán)氧樹脂、活性稀釋劑和剩余乳化劑混合后加熱到70-80℃，逐漸加入到攪拌著的乳化劑溶液中，加完繼續(xù)攪拌乳化1-2小時，靜置消泡，加入增稠劑，用混合攪拌機攪勻，得到環(huán)氧樹脂乳液。
3.根據(jù)權利要求1的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的活性稀釋劑是含有環(huán)氧基團的低分子量化合物。
4.根據(jù)權利要求1的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的包膜蓄能發(fā)光粉是采用丙烯酸樹脂進行包膜處理。
5.根據(jù)權利要求1的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的包膜蓄能發(fā)光粉是采用聚乙烯蠟乳液進行包膜處理。
6.根據(jù)權利要求4的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的包膜處理的方法是將丙烯酸樹脂和溶劑配成溶液，與蓄能發(fā)光粉混合均勻，于60-80℃真空干燥。
7.根據(jù)權利要求5的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的包膜處理的方法是將聚乙烯蠟乳液加水稀釋，加入蓄能發(fā)光粉混合均勻，于100-120℃真空干燥。
8.根據(jù)權利要求1的水性蓄能發(fā)光涂料，其特征在于，所述的蓄能發(fā)光粉的主要成份是銪激活的鋁酸鍶，即SrAl2O4Eu+全文摘要
本發(fā)明涉及水性蓄能發(fā)光涂料，該涂料采用兩價銪激活的鋁酸鍶作發(fā)光粉，采用丙烯酸樹脂法或聚乙烯蠟法對發(fā)光粉表面進行包膜處理，提高了發(fā)光粉的水解穩(wěn)定性，采用水性環(huán)氧樹脂乳液作基料，與填料、助劑、固化劑等配合制成的發(fā)光涂料，涂裝于物體表面干燥后形成發(fā)光涂層，經紫外線、日光、日光燈等光源照射后可儲蓄光能，撤去光源后于黑暗中可發(fā)出熒光，余輝可持續(xù)12小時以上。
文檔編號C09D5/22GK1434088SQ0311186
公開日2003年8月6日 申請日期2003年2月13日 優(yōu)先權日2003年2月13日
發(fā)明者侯佩民, 劉福長, 郭焱, 萬眾, 初廣成, 柳問林, 徐元浩 申請人:海洋化工研究院