專利名稱：一種憎水發(fā)光顆粒及其制備方法以及應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光顆粒，尤其是涉及一種反光和/或吸收光線后儲蓄光能并長
時間持續(xù)發(fā)光的憎水顆粒及所述顆粒的制備方法及應用，屬于建筑裝飾材料領域。
背景技術：
發(fā)光和反光材料在日常生活中被廣泛地使用，如用于電子電器、商業(yè)場所、民用設
施、建筑、通訊、紡織、建材、礦山、機械、鐵路、船舶、航空、醫(yī)院、廣告等各個領域。 蓄光型自發(fā)光材料是近二十年發(fā)展起來的一類新型發(fā)光材料，其應用領域現(xiàn)在也
非常廣泛，在國內外消防、交通、印刷印染、日用品等領域已經得到推廣和應用，如用于發(fā)光
標志牌、發(fā)光指示燈、發(fā)光導向標志、發(fā)光涂料等。目前人們把越來越多的目光集中到利用
蓄光型自發(fā)光材料制造發(fā)光建筑材料上來，如在中國專利文獻CN1079016A中公開了一種
反光夜光路面標石，主要由耐磨骨料、粉料，反光夜光材料(玻璃微珠、發(fā)光粉和夜光粉)，
粘合劑和固化劑組成，這種路標材料形成的路標石可直接涂抹在路面上，使用時將要做標
記的路面塵土吹凈，放好模具，涂抹以上混合料，凝固后即可使用。由于所述反光夜光路面
標石是由上述原料通過簡單的物理混合制得的，因此玻璃微珠、發(fā)光粉和夜光粉仍舊保持
原有的狀態(tài)，在自然狀態(tài)下玻璃微珠易吸附灰塵，而且在雨霧天氣表面會吸附一層水膜，這
些都將嚴重影響其反光效果；夜光粉和發(fā)光粉長期暴露在空氣中會因水解而失去發(fā)光性
能。在中國專利文獻CN1414061A和CN1660712A中也分別公開了夜光及發(fā)光性人造石和蓄
光及發(fā)光石材，然而這些材料也存在上述問題，即發(fā)光材料得不到有效保護，暴露在自然狀
態(tài)下，經過一段時間的使用后易磨損，易水解，易失去其發(fā)光性能。

發(fā)明內容
為此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于提出一種具有優(yōu)良的耐磨性和發(fā)光性能的
憎水發(fā)光顆粒，所述顆粒中的發(fā)光材料和/或反光材料被包覆，即得到保護。 本發(fā)明所要解決的另一個技術問題在于提供所述憎水發(fā)光顆粒的制備方法及應用。 為解決上述技術問題，本發(fā)明的一種憎水發(fā)光顆粒，包括骨料和包覆在所述骨料 上的發(fā)光和/或反光層，所述發(fā)光和/或反光層是由粘結劑及混于粘結劑中的發(fā)光材料和 /或反光材料組成，所述粘結劑具有憎水性。 所述發(fā)光和/或反光層的粘結劑的質量為所述骨料質量的1_20%，所述發(fā)光和/
或反光層的發(fā)光材料和/或反光材料的質量為所述骨料質量的1% _7%。 所述反光材料為反光玻璃微珠。所述發(fā)光材料為蓄光型自發(fā)光材料。所述蓄光型
自發(fā)光材料為硅酸鹽類、堿土鋁酸鹽類、硫化物類中的一種或其混合物。所述硅酸鹽類和堿
土鋁酸鹽類蓄光型自發(fā)光材料分別為以硅酸鹽和鋁酸鹽為基質，用稀土激活的發(fā)光材料。
所述硫化物類蓄光型自發(fā)光材料為稀土激活的發(fā)光材料。所述蓄光型自發(fā)光材料為發(fā)出黃
綠色光的發(fā)光材料。所述發(fā)光材料的粒徑為0. 008-0. lmm。
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所述粘結劑為樹脂粘結劑。所述樹脂粘結劑為不具有親水基團的樹脂粘結劑。所述樹脂粘結劑為環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸樹脂中的一種或幾種。所述環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸樹脂經過引入氟硅烷、氣相二氧化硅、苯基硅烷進行憎水改性處理。所述環(huán)氧樹脂為通過脂肪族多胺或脂環(huán)族組多胺類固化劑固化的環(huán)氧樹脂。所述的環(huán)氧樹脂為脂環(huán)族型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂、有機硅改性雙酚A型環(huán)氧樹脂、飽和縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂、雜環(huán)型和混合型環(huán)氧樹脂中的一種或其任意組合。所述的聚氨酯樹脂為脂肪族多元醇和多異氰酸酯混合物，其該聚氨酯樹脂中還添加有氨酯級溶劑、擴鏈劑和交聯(lián)劑。
制備所述的憎水發(fā)光顆粒的方法，包括以下步驟將發(fā)光材料和/或反光材料與粘結劑混合后待用，所述粘結劑具有憎水性；將骨料加熱，然后加入上述混合物，攪拌均勻，冷卻后，破碎篩分即得到所述顆粒。所述骨料為石英砂。 制備所述的憎水發(fā)光顆粒的方法，包括以下步驟將骨料加熱，然后加入具有憎水性的粘結劑，攪拌均勻；將發(fā)光材料和/或反光材料加入，攪拌均勻；冷卻后，破碎篩分即得到所述顆粒。所述粘結劑的質量為所述骨料質量的1-20%，所述發(fā)光材料和/或反光材料的質量為所述骨料質量的1% _7%。 所述憎水發(fā)光顆粒在制備過程中還可以加入偶聯(lián)劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、阻燃劑中的一種或幾種。 所述的憎水發(fā)光顆粒在制作建筑或裝飾材料中的應用。所述顆粒用于制作發(fā)光磚，發(fā)光標志或用于鋪設發(fā)光路面。 本發(fā)明的上述技術方案與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點(l)本發(fā)明的憎水發(fā)光顆粒，在骨料的表面包覆發(fā)光和/或反光層，所述發(fā)光和/或反光層是由粘結劑及混于粘結劑中的發(fā)光材料和/或反光材料組成，所述粘結劑具有憎水性，因此本發(fā)明的憎水發(fā)光顆粒中不但骨料被包覆，而且發(fā)光材料和/或反光材料也被憎水粘結劑包覆，因此所得到的顆粒及其制品強度增加，不易發(fā)生折斷、破碎，具有優(yōu)良的耐磨性，同時發(fā)光材料和/或反光材料也得到保護，解決了現(xiàn)有技術中的發(fā)光材料和/或反光材料暴露在自然狀態(tài)下受外界氣候變化影響易失去發(fā)光性能的缺點，而且本發(fā)明的顆粒具有優(yōu)良的蓄光性能，初始亮度可達10cd/m2以上，10小時后為0. 010-0. 025cd/m2 ; (2)本發(fā)明的憎水發(fā)光顆粒中，形成所述發(fā)光和/或反光層的粘結劑為具有憎水性的樹脂粘結劑，如對所述環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸樹脂進行憎水改性處理，這樣所述樹脂固化后具有很高的憎水性，并形成不溶不熔的三維網狀結構，使水不能深入所述發(fā)光材料和/或反光材料，因此發(fā)光材料和/或反光材料能保持比自然條件下更長的有效期；(3)本發(fā)明的憎水發(fā)光顆粒中，由于所述粘結劑具有透明性，因此在粘結劑包覆下的發(fā)光材料發(fā)光亮度和余暉時間長；(4)本發(fā)明憎水發(fā)光顆粒在制備過程中還可以加入抗氧化劑和光穩(wěn)定劑，增強了所述憎水發(fā)光顆粒的抗氧化性和防紫外線的能力，因此進一步提高了所述憎水發(fā)光顆粒及其制品的耐候性；加入偶聯(lián)劑增強了粘結劑和骨料之間的結合力，而加入阻燃劑則提高了所述憎水發(fā)光顆粒及其制品的阻燃性；(5)本發(fā)明的憎水發(fā)光顆粒在建筑或裝飾材料方面應用廣泛，如可以制成發(fā)光磚、發(fā)光標志或發(fā)光路面等應用于園林、街道、房屋建筑，不僅耐用，而且美觀，優(yōu)化城市環(huán)境；(6)本發(fā)明的制備所述憎水發(fā)光顆粒的兩種方法工藝簡單，用該方法制備得到的顆粒中，發(fā)光材料和/或反光材料被包覆在粘結劑的表層，這樣既不會影響所述骨料和粘結劑之間的結合力，從而不會影響所述顆粒的強度，也不會影響發(fā)光材料和/或反光材料的
4發(fā)光和/或反光效果；另一方面使用本發(fā)明的兩種制備方法，所用的粘結劑的量少，所以制備成本低。
具體實施方式
實施例1 將粒徑為0. 2-0. 4mm的石英砂100克加熱到IO(TC ，然后加入預先混合的以下物料的混合物，該混合物為4. 6克的氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂和1克粒徑為0. lmm的ZnS:Eu2+發(fā)光材料，加入后攪拌均勻。溫度降低后，破碎，篩分，即得到石英砂表面包覆發(fā)光層的顆粒狀的物料A。該過程中加入氟硅烷，對氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂進行憎水改性，使固化后的物料A具有憎水性。將所得到的物料放入模具后成型成發(fā)光磚，其初始亮度為10cd/m、10小時后為0. 010cd/m2。本實施例中的ZnS:Eu"發(fā)光材料為硫化物類蓄光型自發(fā)光材料。
實施例2 將粒徑為O. 07-0. 2mm的石英砂10千克加熱到200°C ，然后加入預先混合的以下物料的混合物，該混合物為100克的丙烯酸樹脂，600克的粒徑為0. 0080mm的CaSrS:Eu2+， Dy3+發(fā)光材料和100克反光玻璃微珠以及3克硅烷偶聯(lián)劑550，加入后攪拌均勻。溫度降低后，破碎，篩分，即得到石英砂表面包覆發(fā)光和反光層的顆粒狀的物料B。該過程中引入苯甲基硅油，對丙烯酸樹脂進行憎水處理，使固化后的物料B具有很強的憎水性。將所得到的物料放入模具后成型成發(fā)光磚，其初始亮度為12cd/m2， 10小時后為0. 015cd/m2。本實施例中的CaSrS:Eu2+， Dy3+發(fā)光材料為硫化物類蓄光型自發(fā)光材料。
實施例3 取粒徑為0. 2-0. 4mm的石英砂10千克，加熱到260°C ，然后加入預先混合的以下物料的混合物，該混合物為600克的70 %的650聚酯溶液和560克的75 %的HDI縮二脲溶液，5克硅烷偶聯(lián)劑550， 0. 6克光穩(wěn)定劑UV-327，0. 9克抗氧化劑1222， 1. 8克環(huán)烷酸鋅，作為擴鏈劑與交聯(lián)劑的三羥甲基丙烷20克，15克甲乙酮作為氨酯級溶劑，粒徑為0. lmm的SrAlA:Eu2、 Dy3+發(fā)光材料500克，加入后攪拌均勻，溫度降低后，破碎，篩分，即得到石英砂表面包覆發(fā)光層的顆粒狀的物料C。該過程中加入聚苯醚樹脂，對聚酯溶液進行憎水處理，使固化后的物料C具有很強的憎水性。將所得到的物料放入模具后成型成發(fā)光磚，所述發(fā)光磚發(fā)黃綠色光，其初始亮度為13cd/m2，10小時后為0.02cd/m2。本實施例中的SrAl204:Eu2+， Dy3+發(fā)光材料為鋁酸鹽類蓄光型自發(fā)光材料。
實施例4 取粒徑為1. 2-1. 6mm的石英砂10千克，加熱到135°C ，然后加入180克的氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂，189克脂肪族多胺固化劑，1. 98克的光穩(wěn)定劑EPU， 1. 98克的抗氧化劑1035，攪拌均勻后，加入600克粒徑為0. Olmm的Sr4Al14025:Eu2+， Dy3+發(fā)光材料，繼續(xù)攪拌均勻，溫度降低后，破碎，篩分，即得到石英砂表面包覆發(fā)光層的顆粒狀的物料D。在此過程中，引入氣相二氧化硅，對氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂進行憎水處理，使固化后的物料D具有憎水性。選一塊1平方米的路面，在路面上鋪設20厘米的石子基層并夯實，將上述物料D充分混合后鋪設在路基上壓實找平形成15厘米后的發(fā)光路面，所述路面發(fā)藍綠色光，其初始亮度為15cd/m2， 10小時后為0. 025cd/m2。本實施例中的Sr4Al14025:Eu2+，Dy3+發(fā)光材料為鋁酸鹽類蓄光型自發(fā)光材料。
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本實施例的方法，粘結劑和骨料混合后再加入發(fā)光材料，這樣既不會影響所述骨料和粘結劑之間的結合力，從而不會影響所述物料的強度，而且所用的粘結劑的量少，所以制備成本低。以下實施例相同。
實施例5 將粒徑為0. 07-0. 4mm的石英砂10千克加熱到230°C，然后加入2千克丙烯酸樹脂，6克光穩(wěn)定劑HPT，6克抗氧劑1035，含硅的偶聯(lián)劑12克，攪拌均勻后，加入粒徑為0. 05mm的以Eu、 Dy激活的焦硅酸鹽發(fā)光材料300克，繼續(xù)攪拌直至物料混合均勻，溫度降低后，破碎，篩分，即得到石英砂表面包覆發(fā)光層的顆粒狀物料E。在此過程中，引入苯基硅烷，對丙烯酸樹脂進行憎水處理，使固化后的物料E具有憎水性。將所述物料涂抹在地面或墻面上，可用于做發(fā)光標志，在夜間引導人們行走或作交通標識用，其初始亮度為12cd/m2，10小時后為0. 012cd/m2。本實施例中的以Eu、 Dy激活的焦硅酸鹽發(fā)光材料為硅酸鹽類蓄光型自發(fā)光材料。 需要指出的是，除了實施例中指出的發(fā)光材料和反光材料，市售的任何發(fā)光材料
和反光材料均能實現(xiàn)本發(fā)明的目的，得到本發(fā)明的憎水發(fā)光顆粒及其制品。 顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對
于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或
變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或
變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
權利要求
一種憎水發(fā)光顆粒，其特征在于包括骨料和包覆在所述骨料上的發(fā)光和/或反光層，所述發(fā)光和/或反光層是由粘結劑及混于粘結劑中的發(fā)光材料和/或反光材料組成，所述粘結劑具有憎水性。
2. 根據(jù)權利要求1所述的憎水發(fā)光顆粒，其特征在于所述發(fā)光和/或反光層的粘結 劑的質量為所述骨料質量的1_20%，所述發(fā)光和/或反光層的發(fā)光材料和/或反光材料的 質量為所述骨料質量的1% _7%。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的憎水發(fā)光顆粒，其特征在于所述反光材料為反光玻璃 微珠。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的憎水發(fā)光顆粒，其特征在于所述發(fā)光材料為硅酸鹽類、 堿土鋁酸鹽類、硫化物類中的一種或其混合物。
5. 根據(jù)權利要求1所述的憎水發(fā)光顆粒，其特征在于所述發(fā)光材料和反光材料的粒徑為0. 008-0. lmm。
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的憎水發(fā)光顆粒，其特征在于所述粘結劑為樹脂粘結劑。
7. 根據(jù)權利要求6所述的憎水發(fā)光顆粒，其特征在于所述樹脂粘結劑為不具有親水 基團的樹脂粘結劑。
8. 根據(jù)權利要求6所述的憎水發(fā)光顆粒，其特征在于所述樹脂粘結劑為環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸樹脂中的一種或幾種。
9. 根據(jù)權利要求8所述的憎水發(fā)光顆粒，其特征在于所述環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂和丙烯酸樹脂經過引入氟硅烷、氣相二氧化硅、苯基硅烷進行憎水改性處理。
10. 制備權利要求1-9中任意一項所述的憎水發(fā)光顆粒的方法，包括以下步驟將發(fā)光 材料和/或反光材料與粘結劑混合后待用，所述粘結劑具有憎水性；將骨料加熱，然后加入 上述混合物，攪拌均勻，冷卻后，破碎篩分即得到所述顆粒。
11. 根據(jù)權利要求IO所述的憎水發(fā)光顆粒的制備方法，其特征在于所述粘結劑的質量為所述骨料質量的1-20%，所述發(fā)光材料和/或反光材料的質量為所述骨料質量的 1% -7%。
12. 制備權利要求1-9中任意一項所述的憎水發(fā)光顆粒的方法，其特征在于包括以下 步驟將骨料加熱，然后加入具有憎水性的粘結劑，攪拌均勻；將發(fā)光材料和/或反光材料 加入，攪拌均勻；冷卻后，破碎篩分即得到所述顆粒。
13. 根據(jù)權利要求12所述的憎水發(fā)光顆粒的制備方法，其特征在于所述粘結劑的 質量為所述骨料質量的1-20%，所述發(fā)光材料和/或反光材料的質量為所述骨料質量的 1% -7%。
14. 權利要求1-9中任意一項所述的憎水發(fā)光顆粒在制作建筑或裝飾材料中的應用。
15. 根據(jù)權利要求14所述的憎水發(fā)光顆粒的應用，其特征在于所述顆粒用于制作發(fā) 光磚，發(fā)光標志或用于鋪設發(fā)光路面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種憎水發(fā)光顆粒,所述憎水發(fā)光顆粒包括骨料和包覆在所述骨料上的發(fā)光和/或反光層，所述發(fā)光和/或反光層是由粘結劑及混于粘結劑中的發(fā)光和/或反光材料組成，所述粘結劑具有憎水性。所述憎水發(fā)光顆粒可用于制作發(fā)光磚、發(fā)光標志或用于鋪設路面形成發(fā)光路面等。本發(fā)明所述的憎水發(fā)光顆粒及其制品具有優(yōu)良的耐磨性和發(fā)光性能。
文檔編號C04B20/10GK101767948SQ200810224748
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權日2008年12月29日
發(fā)明者秦升益 申請人:北京仁創(chuàng)科技集團有限公司