一種新型夜光復合材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于新型復合材料技術領域，具體涉及一種新型夜光復合材料。
【背景技術】
[0002] 進入21世紀以來，全球復合材料市場快速增長，亞洲尤其中國市場增長較快。 2003~2008年間中國年均增速為15%，印度為9. 5%，而歐洲和北美年均增幅僅為4%。是 信息技術、生物技術、能源技術等高技術領域和國防建設的重要基礎材料，同時也對改造農 業、化工、建材等傳統產業具有十分重要的作用。復合材料種類繁多，用途廣泛，其中的夜光 復合材料正在形成一個規模宏大的高技術產業群，有著十分廣闊的市場前景和極為重要的 戰略意義。
[0003] 852年，G.G.斯托克斯用分光計觀察奎寧和葉綠素溶液時，發現它們所發出的光 的波長比入射光的波長稍長，由此判明這種現象是由于物質吸收了光能并重新發出不同波 長的光線，而不是光的漫射作用引起的，斯托克斯稱這種光為熒光。以稀土化合物作為原料 的熒光材料，歷經約50年的發展后，憑借其吸收能力強、轉換率高、物理化學性質穩定、有 豐富的能級和4f?電子躍迀等特性，有取代傳統熒光材料并成為主流的趨勢。
[0004] 夜光材料，指的是能在黑暗中能發光的一類材料，分為自發光型和蓄光型兩種。其 中自發光型夜光材料的基本成分為放射性材料，不需要從外部吸收能量，可持續發光，其放 射性可能對人體造成一定危害(視成分而定)，故應用時受限制較大。蓄光材料就是當有可 見光、紫外光等光源照射時，能將其光能儲蓄起來，當光源撤離后在黑暗狀態下，再將所儲 蓄的光能緩慢釋放而產生熒光現象的材料，可廣泛地應用在軍事、航海、消防、交通等。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的是提供一種新型夜光復合材料。
[0006] 為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種新型夜光復合材料，由夜光 復合物模壓后制成；所述夜光復合物由以下重量份的原料熔融混合制得： 氰乙基殼聚糖 10~20份 丙烯酸酯-苯乙烯共聚物 60~80份 正丁基鋰 8~10份 硫代乙酰胺 15~22份 三甲基硅氧基硅酸酯 6~8份 陶瓷粉 16~22份 棕櫚酸 2~3份 石墨稀 2~5份 N-甲酰嗎啉 1~1.5份 EuC13 0? 5 ~1. 1 份 所述丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的分子量為20000~34000 ; 所述氰乙基殼聚糖為的分子量為5000~11000 ; 所述陶瓷粉由以下重量比的原料混合熔煉制得：二氧化硅25%、氟化鐿15%、氧化硼 20%、金紅石型鈦白粉15%、氧化鎂10%、貝殼粉10%。
[0007] 本發明中，所述陶瓷粉的制備方法為：首先將制備陶瓷粉的原料混合球磨后再過 500目標準篩，制得混合粉末；將混合粉末于700 °C煅燒8小時；再將混合粉末于1700°C 熔煉3小時，急冷，得到玻璃塊體；最后將玻璃塊體球磨2小時后，再過500目標準篩，即制 得陶瓷粉。
[0008] 本發明中，氰乙基殼聚糖與丙烯酸酯_苯乙烯共聚物組成樹脂體系，固化后穩定， 表面光滑、透明，提高復合材料的夜光性。把有機小分子化合物共混到聚合物中，得到的摻 雜型高分子體系，一方面可提高固化物穩定性，另一方面也可改善復合材料的夜光性能。
[0009] 現有摻雜型稀土材料高分子夜光材料由于結構上的差異，稀土以及包含稀土元素 的無機材料與聚合物間相容性差，由此導致稀土材料與高分子材料之間發生相分離，影響 復合材料性能；并且稀土化合物在聚合物材料中分散性差，導致發生猝滅，致使有效發光分 子比例減少，光強度降低，致使材料壽命下降。本發明的復合材料中，稀土化合物直接鍵合 在高分子鏈上，克服了摻雜型稀土高分子體系中異質體親和性小，材料透明性和力學性能 差等缺點。
[0010] 優選的，所述夜光復合物由以下重量份的原料熔融混合制得： 氰乙基殼聚糖 15份 丙烯酸酯-苯乙烯共聚物 72份 正丁基鋰 8份 硫代乙酰胺 20份 三甲基硅氧基硅酸酯 8份 陶瓷粉 19份 棕櫚酸 2份 石墨烯 3份 N-甲酰嗎啉 1份 EuC13 0.9 份。
[0011] 本發明中，將EuC13、三甲基硅氧基硅酸酯混合2小時，得到混合物；依次將硫代乙 酰胺、陶瓷粉加入混合物中，攪拌4小時，然后加入棕櫚酸、正丁基鋰，于80°C攪拌2小時； 接著加入氰乙基殼聚糖、石墨烯，于120°C攪拌1小時，最后加入丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、 N-甲酰嗎啉，于130°C攪拌4小時得到夜光復合物；再將夜光復合物置入模具中，模壓工藝 為 10MPa/150°C/lh+10MPa/180°C/lh+12MPa/200°C/lh，即得到新型夜光復合材料。
[0012] 本發明將稀土材料制得含有特定官能團，可以與有機物反應，使稀土化合物直接 鍵合在高分子鏈上以滿足夜光材料性能需要；避免現有材料出現的"濃度淬滅"現象，獲得 光強度較高的夜光材料。
[0013] 由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點： 1.本發明利用的夜光復合物組成合理，各組成分之間相容性好，由此制備得到了新型 夜光復合材料，具有良好的力學性、透明性能，特別具有優異的夜光性能，滿足新型夜光復 合材料的發展應用。
[0014] 2.本發明公開的制備新型夜光復合材料原料中，原料簡單易得，無需現有技術的 復雜反應，制備的復合材料具有優異的夜光性能，體系中有機成分互相配合，小分子促進高 聚物的交聯，并參與形成交聯點，固化效果好，透明度高；填料，特別是含有稀土元素增加體 系的夜光性能，還避免了現有技術存在的淬滅、集聚、無機物分散不均等缺陷，取得了意想 不到的效果。
[0015]
【具體實施方式】： 下面結合實施例對本發明作進一步描述。 實施例
[0016] 將二氧化娃25g、氟化鐿15g、氧化硼20g、金紅石型鈦白粉15g、氧化鎂10g、貝殼 粉l〇g混合球磨后再過500目標準篩，制得混合粉末；將混合粉末于700°C煅燒8小時；再 將混合粉末于1700°C熔煉3小時，急冷，得到玻璃塊體；最后將玻璃塊體球磨2小時后，再 過500目標準篩，即制得陶瓷粉。
[0017] 根據表1的質量組成，將EuC13、三甲基硅氧基硅酸酯混合2小時，得到混合物；依 次將硫代乙酰胺、陶瓷粉加入混合物中，攪拌4小時，然后加入棕櫚酸、正丁基鋰，于80°C攪 拌2小時；接著加入氰乙基殼聚糖、石墨烯，于120°C攪拌1小時，最后加入丙烯酸酯-苯乙 烯共聚物、N-甲酰嗎啉，于130°C攪拌4小時得到夜光復合物；再將夜光復合物置入模具中， 模壓工藝為10MPa/150°C/lh+10MPa/180°C/lh+12MPa/200°C/lh，即得到新型夜光復合材 料。
[0018] 表1原料質量
注：實施例一至五中，丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的分子量為20000、24000、28000、 31000、34000 ;氰乙基殼聚糖為的分子量為5000、6100、760、8900、10400、11000 ;對比例一 的陶瓷粉不含氧化硼；對比例一、二的丙烯酸酯-苯乙烯共聚物分別與實施例二、三相同； 對比例一、二的氰乙基殼聚糖分別與實施例四、五相同。
[0019] 性能測試 采用熒光粉相對亮度儀測試相對亮度（％);利用液晶式擺錘沖擊試驗機測試沖擊強度(a/KJ/m2);利用熱失重儀測試初始分解溫度arc);利用長余輝熒光粉測試儀測定余輝 亮度（Y/cd?nf2)，在模擬日光lOOOlx的條件下，激發15分鐘后，等待10秒，開始測試。
[0020] 上述新型夜光復合材料的性能測試結果見表2。
[0021] 表2新型夜光復合材料的性能
綜上，本發明公開的新型夜光復合材料組成合理，各組成分之間相容性好，由此制備得 到了新型夜光復合材料，具有良好的耐熱性、力學性能，特別具有優異的夜光性能，滿足新 型夜光復合材料的發展應用。
【主權項】
1. 一種新型夜光復合材料，其特征在于，所述新型夜光復合材料由夜光復合物模壓后 制成；所述夜光復合物由以下重量份的原料熔融混合制得： 氰乙基殼聚糖 10~20份 丙烯酸酯-苯乙烯共聚物 60~80份 正丁基鋰 8~10份 硫代乙酰胺 15~22份 三甲基硅氧基硅酸酯 6~8份 陶瓷粉 16~22份 棕櫚酸 2~3份 石墨稀 2~5份 N-甲酰嗎啉 1~1.5份 EuCl3 0? 5 ~I. 1 份 所述丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的分子量為20000~34000 ; 所述氰乙基殼聚糖為的分子量為5000~11000 ; 所述陶瓷粉由以下重量比的原料混合熔煉制得：二氧化硅25%、氟化鐿15%、氧化硼 20%、金紅石型鈦白粉15%、氧化鎂10%、貝殼粉10%。2. 根據權利要求1所述新型夜光復合材料，其特征在于，所述陶瓷粉的制備方法為，首 先將制備陶瓷粉的原料混合球磨后再過500目標準篩，制得混合粉末；將混合粉末于700 °C煅燒8小時；再將混合粉末于1700 °C熔煉3小時，急冷，得到玻璃塊體；最后將玻璃塊體 球磨2小時后，再過500目標準篩，即制得陶瓷粉。3. 根據權利要求1所述新型夜光復合材料，其特征在于，所述夜光復合物由以下重量 份的原料熔融混合制得： 氰乙基殼聚糖 15份 丙烯酸酯-苯乙烯共聚物 72份 正丁基鋰 8份 硫代乙酰胺 20份 三甲基硅氧基硅酸酯 8份 陶瓷粉 19份 棕櫚酸 2份 石墨烯 3份 N-甲酰嗎啉 1份 EuCl3 0.9 份。4. 根據權利要求1所述新型夜光復合材料，其特征在于，所述模壓工藝為10MPa/150°C /lh+10MPa/180°C /lh+12MPa/200〇C /lh〇5. 根據權利要求1所述新型夜光復合材料，其特征在于，將EuCl 3、三甲基硅氧基硅酸 酯混合2小時，得到混合物；依次將硫代乙酰胺、陶瓷粉加入混合物中，攪拌4小時，然后加 入棕櫚酸、正丁基鋰，于80°C攪拌2小時；接著加入氰乙基殼聚糖、石墨烯，于120°C攪拌1 小時，最后加入丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、N-甲酰嗎啉，于130°C攪拌4小時得到夜光復合 物。
【專利摘要】本發明涉及一種新型夜光復合材料，將EuCl3、三甲基硅氧基硅酸酯混合2小時，得到混合物；依次將硫代乙酰胺、陶瓷粉加入混合物中，攪拌4小時，然后加入棕櫚酸、正丁基鋰，于80℃攪拌2小時；接著加入氰乙基殼聚糖、石墨烯，于120℃攪拌1小時，最后加入丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、N-甲酰嗎啉，于130℃攪拌4小時得到夜光復合物；再將夜光復合物置入模具中，模壓即得到新型夜光復合材料。本發明公開的制備方法中原料來源廣泛，制備過程簡單可控只需常規操作，易于產業化。
【IPC分類】C08K13/02, C08K3/16, C08L5/08, C08K5/56, C08K3/38, C08K3/36, C09K11/02, C09K11/06, C08L33/08, C08K3/04, C08K3/22
【公開號】CN104962021
【申請號】CN201510409880
【發明人】黨斌
【申請人】蘇州科淼新材料有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月14日