一種紅光發(fā)光油墨及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種紅光發(fā)光油墨及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和印刷技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，油墨生產(chǎn)在數(shù)量、品種和質(zhì)量方面都有很大改進(jìn)。我國油墨產(chǎn)量約占世界油墨總產(chǎn)量的6%，已成為世界第四大油墨生產(chǎn)國。原材料的價(jià)格上漲促使著油墨企業(yè)為降低成本而做出更大的努力。適當(dāng)采用些填料，既可減少顏料用量，降低成本，又可調(diào)節(jié)油墨的性質(zhì)，如稀稠、流動(dòng)性等，也提高配方設(shè)計(jì)的靈活性。
[0003]但是，目前油墨制備工藝中添加的填料分散性差，需進(jìn)入下一步研磨工序時(shí)，需要增加研磨次數(shù)才能將沖淡墨的細(xì)度控制在合格范圍內(nèi)，從而造成油墨生產(chǎn)效率低，而且成本高；同時(shí)會(huì)發(fā)生油墨的光澤度、流動(dòng)性等油墨品質(zhì)的下降，嚴(yán)重影響了油墨的性能。當(dāng)向油墨添加熒光粉時(shí)，由于熒光粉在油墨中的分散性差，容易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，會(huì)造成沉淀、分層，發(fā)光均勻性較差，造成油墨施工性能、儲(chǔ)存穩(wěn)定性差和附著力差，發(fā)光性能和/或余輝效果也會(huì)損失嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種紅光發(fā)光油墨及其制備方法，該油墨具有品質(zhì)尚、油墨性能好的特性，該制備方法可顯者提尚發(fā)光油墨的發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光均勻性，同時(shí)提高熒光粉在油墨中的分散性、油墨施工性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種紅光發(fā)光油墨，其由以下重量份的原料組成:石墨烯/填料混合材料20~30份、石墨烯/紅光熒光粉/S12復(fù)合材料卜5份、有機(jī)樹脂40?50份、有機(jī)溶劑5?20份、分散劑0.5?5份、防沉劑0.5?3份。
[0006 ] 一種紅光發(fā)光油墨的制備方法，包括以下步驟:
(1)制備石墨烯/紅光熒光粉復(fù)合材料:將Ig石墨烯加入10ml去離子水中，在800?100kW超聲震動(dòng)和500?800r/min離心速度攪拌下分散180?200min后制得石墨烯分散液;將25?10gY0.9V04:Eu3+0.04，Α13+ο.ο6納米熒光粉加入500ml去離子水中，在1000?1200kW超聲震動(dòng)和800?1000r/min離心速度攪拌下分散240~300min后制得紅光熒光粉分散液;在10kW超聲下往石墨烯分散液中緩慢滴加紅光熒光粉分散液，超聲30?60min，然后抽濾、烘干，制得石墨烯/紅光熒光粉復(fù)合材料；
(2)制備石墨烯/紅光熒光粉/S12復(fù)合材料:將0.5g石墨烯/紅光熒光粉復(fù)合材料在300?500KW超聲震動(dòng)和1000?1200r/min離心速度攪拌下分散于乙醇中；之后加入一定比例的水和氨水，攪拌均勻后加入正硅酸乙酯與石墨烯/紅光熒光粉復(fù)合材料的質(zhì)量比為1.8:1，調(diào)節(jié)PH值為9，反應(yīng)溫度為25°C，反應(yīng)12小時(shí);進(jìn)行離心并依次用丙酮和去離子水清洗3次獲得沉淀;將該沉淀在90°C下干燥5h，以得到包覆有S12的核殼復(fù)合材料;將該包覆有S12的核殼復(fù)合材料置于氬氣氣氛下進(jìn)行800°C熱處理1.5h，獲得復(fù)合物;將該復(fù)合物浸沒在氫氟酸中超聲5?60min，去除部分的二氧化硅，離心并干燥，獲得石墨烯/Y0.9V(k:Eu3+0.04, Al3+0.06熒光粉/S12復(fù)合材料；
(3)將10?20份石墨烯/高嶺土/S12復(fù)合填料和5?10份石墨烯/碳酸鈣/S12復(fù)合填料在500?800KW超聲震動(dòng)和1000?1200r/min離心速度攪拌下分散于15?20份去離子水中，處理90?120min形成溶液A2;將I?5份石墨烯/紅光熒光粉/S12復(fù)合材料在500?800KW超聲震動(dòng)和1000?1200r/min離心速度攪拌下分散于15?20份去離子水中，處理90?120min形成溶液B2;在200?400KW超聲震動(dòng)和500?800r/min離心速度攪拌下，緩慢滴加溶液B2至溶液A2中形成混合溶液;將有機(jī)樹脂40?50份、有機(jī)溶劑5?20份放入容器中，加入分散劑0.5?5份，進(jìn)行攪拌，在攪拌狀態(tài)下依次加入防沉劑0.5?3份、混合溶液;加完混合溶液后提高轉(zhuǎn)速，控制攪拌時(shí)間為30min，攪拌溫度為60°C，過濾即制得發(fā)光油墨。
[0007]在本發(fā)明中，所述有機(jī)樹脂為環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、氨基清漆、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、羥基丙烯酸樹脂、丙烯酸聚氨酯清漆、色澤錢的醇酸清漆、氟樹脂中的一種或者幾種，本發(fā)明優(yōu)選為羥基丙烯酸樹脂。
[0008]所述有機(jī)溶劑為乙醇、丙二醇甲醚、二乙二醇單丁醚、二丙二醇二甲醚中的一種或者幾種。本發(fā)明優(yōu)選為乙醇。
[0009]所述分散劑為甲基硅油二甲苯溶解液、均聚物、氧化均聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯醋酸共聚物、低分子離聚物中的一種或者幾種。本發(fā)明優(yōu)選為乙烯丙烯酸共聚物。
[0010]所述防沉劑為氣相二氧化硅、聚烯烴蠟微粒、聚酰胺蠟、改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮溶液中的一種或者幾種。本發(fā)明優(yōu)選為聚酰胺蠟。
[0011]本發(fā)明具有如下有益效果:本紅光發(fā)光油墨的制備方法可顯著提高水性發(fā)光油墨的發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光均勻，同時(shí)提高熒光粉在油墨中的分散性、油墨施工性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0012]在本發(fā)明中，
(I)石墨烯由以下方法制得:取一定量酸素石墨，在空氣中1000°C處理I小時(shí)，然后在7%H2的氮?dú)浠旌蠚庵?000°C原位還原處理1.5小時(shí)，再加入質(zhì)量比3%的聚乙二醇酯和質(zhì)量比5.0%的四羧酸二酐二萘，與水配成濃度為80.0%的漿體，先在功率為400W的超聲波輔助下進(jìn)行3500轉(zhuǎn)/min球磨8小時(shí)，再調(diào)整至200W超聲波下進(jìn)行2000轉(zhuǎn)/min球磨4小時(shí)，球磨后經(jīng)高速離心機(jī)10000轉(zhuǎn)/min分離，冷凍干燥，獲得石墨烯固體。
[0013](2)量子點(diǎn)碳酸鈣，其制備方法可參考中國專利CN103570051B公開的一種微乳液體系制備納米碳酸鈣量子點(diǎn)的方法，具體是先制備出I?3nm的納米碳酸鈣微乳液，再經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)并干燥制得量子點(diǎn)碳酸鈣粉末。
[00M] (3)納米級(jí)高嶺土的制備方法如下:將150g高嶺土礦石以1500轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速球磨60min，然后置入5L去離子水中，加入220g醋酸鉀攪拌60min，抽濾清洗至pH值為7左右，然后在80度條件下烘干后以1200轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速球磨60min，再調(diào)整至300W超聲波下進(jìn)行1800轉(zhuǎn)/min球磨I小時(shí)，獲得粒徑在10?30nm的高嶺土粉末。
[0015](4)Y0.9V04:Eu3+0.04, AI3Yq6納米熒光粉制備方法如下:(a)將2.4mmoI Na3VO4.12H20溶解在含有1ml乙二醇和3ml蒸餾水的混合溶液中；(b)將上述溶液300r/min離心速度攪拌下邊逐滴滴入含有2.7mmol—定配比的Y(NO3)3.6H20, Eu(NO3)3, Al(NO3)3C0.9:0.04:0.06)的12 ml乙二醇溶液中，再在500r/min離心速度攪拌5?1min至溶液澄清，加入15ml蒸餾水；(c)將反應(yīng)溶液倒入容積為50 ml的聚四氟乙烯內(nèi)襯高壓反應(yīng)釜內(nèi)，在真空環(huán)境下，170°C下保溫反應(yīng)90min，反應(yīng)結(jié)束后，快速冷卻至室溫;將所得懸浮液倒出，離心并依次用丙酮和去離子水清洗3次獲得白色沉淀；(d)將該沉淀在90°C下干燥4h，得到納米熒光粉;(e)將納米熒光粉超聲攪拌(300?500KW超聲震動(dòng)和1000?1200r/min離心速度攪拌)分散于乙醇中；之后加入一定比例的(5:1)水和氨水，攪拌均勻后加入正硅酸乙酯與納米熒光粉的質(zhì)量比為1.8:1，調(diào)節(jié)pH值為9，反應(yīng)溫度為25°C，反應(yīng)6小時(shí);進(jìn)行離心并依次用丙酮和去離子水清洗3次獲得白色沉淀;將該沉淀在90°C下干燥5h，以得到包覆有S12的核殼納米熒光粉；(f)將該包覆有S12的核殼納米熒光粉置于氬氣氣氛下進(jìn)行800°C熱處理lh，獲得熒光粉復(fù)合物；(g)將熒光粉復(fù)合物浸沒在氫氟酸中超聲Ih，去除二氧化硅，離心并干燥，獲得平均粒徑10?20nm的Y0.9V04:Eu3+。.04，Al3+。.06納米熒光粉。
[0016](5)制備石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料、石墨烯/高嶺土復(fù)合填料、石墨烯/紅光熒光粉復(fù)合材料、石墨烯/長(zhǎng)余輝熒光粉復(fù)合材料:
石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料的制備方法如下:將Ig石墨烯加入10ml去離子水中，在800?100kW超聲震動(dòng)和500?1000r/min離心速度攪拌下分散180?200min后制得石墨烯分散液；將10g量子點(diǎn)碳酸鈣加入500ml去離子水中，在1200~1500kW超聲震動(dòng)和1000~1200r/min離心速度攪拌下分散240?300min后制得碳酸鈣分散液;在10kW超聲下往石墨烯分散液中緩慢滴加碳酸鈣分散液，超聲30?60min，然后抽濾、烘干，制得石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料。
[0017]石墨烯/高嶺土復(fù)合填料的制備方法如下:將Ig石墨烯加入10ml去離子水中，在800?100kW超聲震動(dòng)和500?800r/min離心速度攪拌下分散180?200min后制得石墨烯分散液;將50g納米高嶺土加入500ml去離子水中，在1000?1200kW超聲震動(dòng)和800?1000r/min離心速度攪拌下分散240?300min后制得高嶺土分散液;在10kW超聲下往石墨烯分散液中緩慢滴加高嶺土分散液，超聲30?60min，然后抽濾、烘干，制得石墨稀/高嶺土復(fù)合填料。
[0018]石墨烯/紅光熒光粉復(fù)合材料的制備方法如下:將Ig石墨烯加入10ml去離子水中，在800?100kW超聲震動(dòng)和500?800r/mi