專利名稱：防水型熒光粉制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)余輝熒光粉的表面包覆方法。屬于熒光粉制備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，又名夜光材料，是光致發(fā)光材料的一種。它是一類吸收太陽(yáng)光或人工光源所產(chǎn)生的光發(fā)出可見(jiàn)光，而且在激發(fā)停止后仍能繼續(xù)發(fā)光的物質(zhì)。堿土鋁酸鹽系列發(fā)光材料是目前己知的發(fā)光性能最好的蓄光型發(fā)光材料。跟傳統(tǒng)硫化物系列的長(zhǎng)余輝發(fā)光材料相比，堿土鋁酸鹽系列發(fā)光材料具有余輝時(shí)間長(zhǎng)、無(wú)輻射、化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
堿土鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉(SrA1204: Eu2+， Dy3+)在潮濕環(huán)境中會(huì)發(fā)生如下水解反應(yīng)SrA1204 +4H20 = Sr2++20H-+2Al (OH)3 I ，極大地限制了鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉的應(yīng)用。針對(duì)鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉(SrA1204: Eu2 +,Dy3 +)水解這一問(wèn)題，目前研究重點(diǎn)主要集中于在熒光粉表面包覆一層均勻致密的保護(hù)層，避免熒光粉直接與水接觸，從而提高熒光粉抗水性能，包覆物質(zhì)主要Si02、八1203等無(wú)機(jī)氧化物。也有使用有機(jī)物進(jìn)行包覆的，如中國(guó)專利ZL01114025.9， ZL200610019317.5等，但有機(jī)物包覆熒光粉耐候性差，在高溫或紫外線環(huán)境下性能衰減很快。
中國(guó)專利ZL01113200.0公開(kāi)了一種硅酸酯水解法在鋁酸鹽長(zhǎng)余輝粉表面包覆Si02玻璃涂層的方法，專利ZL02116328.6公開(kāi)了一種使用正硅酸乙酯溶膠法包覆Si02薄膜的方法，但這兩種方法均需要將熒光粉加入水性溶液中，而在此過(guò)程中長(zhǎng)余輝熒光粉的性能已經(jīng)有較大損失，最終包膜熒光粉的發(fā)光性能也劣于初始未包膜粉。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明提出一種防水型熒光粉制備方法，該方法得到的膜層均勻致密，顯著提高了長(zhǎng)余輝熒光粉的抗水性能。
技術(shù)方案本發(fā)明的防水型熒光粉制備方法對(duì)鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉進(jìn)行表面包
覆Si02無(wú)機(jī)氧化物膜，反應(yīng)化學(xué)式為Na2Si03+2HN03=H2Si03+2NaN03，且該反應(yīng)在無(wú)水體系中進(jìn)行；包覆工藝包括以下幾個(gè)步驟
1)將長(zhǎng)余輝熒光粉均勻分散在乙二醇中，配制成濃度為l~10g/100ml的熒光
3粉懸浮液；
2) 按Si02與熒光粉之重量比為(0.5~15) :100的比例，稱取相應(yīng)量的NaSi03 9H20加入熒光粉懸浮液中，攪拌同時(shí)超聲分散5 30min，使其充分分散；
3) 將懸浮液加熱至60 90。C并將溫度控制此區(qū)間，以50r/m 300r/m速度攪
拌；
4) 配制HN03的無(wú)水乙醇溶液，其中HN03與無(wú)水乙醇的體積比為0.1~10:100，將該溶液滴加入熒光粉懸浮液中，滴加速度為0.5 10ml/min，調(diào)節(jié)熒光粉懸浮液pH計(jì)顯示值至8 11，滴加結(jié)束后繼續(xù)攪拌并保溫0.5 8小時(shí)，得到包膜熒光粉懸浮液；
4)將包膜熒光粉懸浮液離心分離，再用乙醇洗1 3次，充分烘干后在行200 40(TC灼燒1 3h，冷卻后可得包膜長(zhǎng)余輝熒光粉。
所述懸浮液加熱溫度維持在60 9(TC區(qū)間。滴加結(jié)束后繼續(xù)保溫0.5 8小時(shí)。
有益效果本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)包膜工藝全部在無(wú)水體系中進(jìn)行，避免了包膜過(guò)程中的長(zhǎng)余輝熒光粉的性能下降；(2)制備工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)；包膜反應(yīng)的廢液可進(jìn)行溶劑回收，總體成本增加很少；(3)可在鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉表面包覆一層均勻致密的厚度為10 40nm的Si02膜，顯著改善鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉的抗水性能，包膜鋁酸鹽長(zhǎng)余輝粉在水中浸泡l個(gè)月以上發(fā)光性能不下降。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明在無(wú)水體系中進(jìn)行對(duì)鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉進(jìn)行表面包覆Si02無(wú)機(jī)氧化物膜，所涉及的化學(xué)反應(yīng)式為
Na2Si03+2HN03=H2Si03+ 2NaN03該反應(yīng)在無(wú)水體系中進(jìn)行。本發(fā)明的包覆工藝包括以下幾個(gè)步驟
1) 將長(zhǎng)余輝熒光粉均勻分散在乙二醇中，配制成濃度為l-10g/100ml的熒光粉懸浮液；
2) 按Si02與熒光粉之重量比為(0.5~15) :100的比例，稱取相應(yīng)量的NaSi03* 9H20加入熒光粉懸浮液中，攪拌同時(shí)超聲分散5 30min，使其充分分散；
3) 將懸浮液加熱至60 9(TC并將溫度控制此間，以50r/m 300r/m速度攪
拌；4)配制HN03的無(wú)水乙醇溶液，其中HN03與無(wú)水乙醇的體積比為 0.1~10:100。將該溶液滴加入熒光粉懸浮液中，滴加速度為0.5 10ml/min，調(diào)節(jié)熒 光粉懸浮液的pH計(jì)顯示值至8 11，滴加結(jié)束后繼續(xù)攪拌并保溫0.5 8小時(shí)，得 到包膜熒光粉懸浮液；
4)將包膜熒光粉懸浮液離心分離，再用乙醇洗1 3次，充分烘干后在行 200 400'C灼燒1 3h，冷卻后可得包膜長(zhǎng)余輝熒光粉。
實(shí)施例1
稱取鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉20克，用乙二醇配制成濃度為2g/100ml的熒光粉懸 浮液；稱取NaSi03* 9H20 1克，加入熒光粉懸浮液中，攪拌同時(shí)超聲分散 30min。將懸浮液加熱至8(TC并維持，同時(shí)攪拌。配制HN03與無(wú)水乙醇的體積比 為1: IOO的溶液，將該溶液滴加入熒光粉懸浮液中，滴加速度為2ml/min，控制調(diào) 節(jié)熒光粉懸浮液的pH計(jì)顯示值為10，停止滴加，繼續(xù)保溫并攪拌4h，將懸浮液離 心分離，再經(jīng)無(wú)水乙醇洗2次，用烘箱充分干燥。將包膜熒光粉在30(TC焙燒lh， 冷卻后即可得到表面包覆Si02的鋁酸鹽熒光粉。
實(shí)施例2
稱取鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉20克，用乙二醇配制成濃度為2g/100ml的熒光粉懸 浮液；稱取NaSi03* 9H20 1克，加入熒光粉懸浮液中，攪拌同時(shí)超聲分散 30min。將懸浮液加熱至9(TC并維持，同時(shí)攪拌。其余條件同實(shí)施例1。
實(shí)施例3
稱取鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉20克，用乙二醇配制成濃度為2g/100ml的熒光粉懸 浮液；稱取NaSi03* 9H20 1克，加入熒光粉懸浮液中，攪拌同時(shí)超聲分散 30min。將懸浮液加熱至80'C并維持，同時(shí)攪拌。配制HN03與無(wú)水乙醇的體積比 為1: IOO的溶液，將該溶液滴加入熒光粉懸浮液中，滴加速度為2ml/min，控制調(diào) 節(jié)熒光粉懸浮液的pH計(jì)顯示值至10.5。其余條件同實(shí)施例1。
實(shí)施例4
稱取鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉20克，用乙二醇配制成濃度為2g/100ml的熒光粉懸 浮液；稱取NaSi03* 9H20 1克，加入熒光粉懸浮液中，攪拌同時(shí)超聲分散 30min。將懸浮液加熱至80'C并維持，同時(shí)攪拌。配制HN03與無(wú)水乙醇的體積比 為1: IOO的溶液，將該溶液滴加入熒光粉懸浮液中，滴加速度為2ml/min，控制調(diào) 節(jié)熒光粉懸浮液pH計(jì)顯示值為9，停止滴加，繼續(xù)保溫并攪拌8h。其余條件同實(shí) 施例1。
權(quán)利要求
1、一種防水型熒光粉制備方法，其特征在于該方法對(duì)鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉進(jìn)行表面包覆SiO2無(wú)機(jī)氧化物膜，反應(yīng)化學(xué)式為Na2SiO3+2HNO3＝H2SiO3+2NaNO3，且該反應(yīng)在無(wú)水體系中進(jìn)行；包覆工藝包括以下幾個(gè)步驟1)將長(zhǎng)余輝熒光粉均勻分散在乙二醇中，配制成濃度為1～10g/100ml的熒光粉懸浮液；2)按SiO2與熒光粉之重量比為(0.5～15)∶100的比例，稱取相應(yīng)量的NaSiO3·9H2O加入熒光粉懸浮液中，攪拌同時(shí)超聲分散5～30min，使其充分分散；3)將懸浮液加熱至60～90℃并將溫度控制此區(qū)間，以50r/m～300r/m速度攪拌；4)配制HNO3的無(wú)水乙醇溶液，其中HNO3與無(wú)水乙醇的體積比為0.1～10∶100，將該溶液滴加入熒光粉懸浮液中，滴加速度為0.5～10ml/min，調(diào)節(jié)熒光粉懸浮液pH計(jì)顯示值至8～11，滴加結(jié)束后繼續(xù)攪拌并保溫0.5～8小時(shí)，得到包膜熒光粉懸浮液；4)將包膜熒光粉懸浮液離心分離，再用乙醇洗1～3次，充分烘干后在行200～400℃灼燒1～3h，冷卻后可得包膜長(zhǎng)余輝熒光粉。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防水型熒光粉制備方法，其特征在于所述懸浮液加熱 溫度維持在60 90。C區(qū)間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的防水型熒光粉制備方法，其特征在于滴加結(jié)束后繼續(xù) 保溫0.5 8小時(shí)。
全文摘要
防水型熒光粉制備方法對(duì)鋁酸鹽長(zhǎng)余輝熒光粉進(jìn)行表面包覆SiO<sub>2</sub>無(wú)機(jī)氧化物膜，反應(yīng)化學(xué)式為Na<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>+2HNO<sub>3</sub>＝H<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>+2NaNO<sub>3</sub>，且該反應(yīng)在無(wú)水體系中進(jìn)行；包覆工藝包括以下幾個(gè)步驟1)將長(zhǎng)余輝熒光粉均勻分散在乙二醇中，配制成濃度為1～10g/100ml的熒光粉懸浮液；2)按SiO<sub>2</sub>與熒光粉之重量比為(0.5～15)∶100的比例，稱取相應(yīng)量的NaSiO<sub>3</sub>·9H<sub>2</sub>O加入熒光粉懸浮液中，3)將懸浮液加熱至60～90℃并將溫度控制此區(qū)間，攪拌；4)配制HNO<sub>3</sub>的無(wú)水乙醇溶液，將該溶液滴加入熒光粉懸浮液中，得到包膜熒光粉懸浮液；5)將包膜熒光粉懸浮液離心分離，再用乙醇洗1～3次，充分烘干后在行200～400℃灼燒1～3h，冷卻后可得包膜長(zhǎng)余輝熒光粉。
文檔編號(hào)C09K11/02GK101665690SQ20091003538
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者同 曹, 巖 董, 蔣建清, 邵起越 申請(qǐng)人:東南大學(xué)