水性红色长余辉蓄光型发光涂料的研制

摘要

本文系统地研究了当前稀土离子激活碱土铝酸盐长余辉发光材料和水性发光涂料和的研究现状和发展趋势，对铝酸鳃长余辉发光材料的超细粉体合成、表面包覆改性、水性发光涂料的制备、性能测试等多个方面进行了研究。特别是通过吖啶黄、荧光素、罗丹明等多种荧光染料的加入，我们成功地使水性发光涂料的黄绿色长余辉转换为红色长余辉。
　　 通过燃烧法在600℃下成功合成了SrAl2O4：Eu2+，Dy3+，Gd3+长余辉发光材料，并进一步研究了尿素加入量、硼酸加入量和稀土加入量等对发光材料性能的影响。应用X射线粉末衍射对燃烧法合成的发光材料的组成和晶体结构进行了表征，应用F-2500荧光分光光度计研究了发光材料的激发光谱、发射光谱及余辉性能等特性。结果表明，硼酸和Dy3+与Gd3+的加入可以提高发光材料的发光强度和余辉时间。
　　 在温度为80℃、PH值约为3～4的酸性条件下用硅烷偶联剂对SrAl2O4：Eu2+，Dy3+，Gd3+发光材料进行包覆。耐水性和发光性能的测试结果表明，包覆后的发光粉有优良的耐水性，发光强度降低了约2％左右，但对其长余辉性能无太大影响；水性环境的储存稳定性测试结果表明，经过硅烷偶联剂包覆改性的发光粉，更适合在水性环境中使用和储存。
　　 本文以包覆后的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+，Gd3+发光粉为颜料，吖啶黄、荧光素、罗丹明等多种荧光染料为染料，丙烯酸树脂为成膜物质，制备成水性红色长余辉发光涂料，并对水性发光涂料的性能进行了研究。结果表明，发光粉用量、荧光染料的用量和配比、发光粉混合方式、发光粉及其表面改性状况等因素分别对涂膜机械性能、涂膜长余辉发光性能、涂料储存稳定性、涂膜耐水性能等产生重要的影响。通过实验得出了该涂料的最佳配方，测定了涂料的各种性能，并对影响涂料性能的主要因素进行了探讨。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 长余辉发光材料的种类

1.1.1 硫化锌系发光材料

1.1.2 稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料

1.1.3 硅酸盐体系发光材料

1.2 稀土激发红色长余辉发光材料的分类

1.2.1 碱土金属硫化物体系

1.2.2 碱土金属氧化物体系

1.2.3 碱土金属钛酸盐体系

1.2.4 其它

1.3 稀土激发碱土金属铝酸盐长余辉发光材料的发光机理

1.4 SrAl2O4：Eu2+，Dy3+长余辉发光材料的制备方法

1.4.1 高温固相法

1.4.2 化学沉淀法

1.4.3 溶胶-凝胶法

1.4.4 燃烧法

1.4.5 水热合成法

1.4.6 微波辐射合成法

1.5 长余辉发光材料的应用

1.6 本课题研究的目的、内容及意义

1.6.1 本课题研究的目的

1.6.2 本课题研究的内容

1.6.3 本课题研究的意义

参考文献：

第二章 燃烧法合成长余辉发光材料SRAl2O4：EU2+，DY3+，GD3+

2.1 实验药品、仪器设备与测试方法

2.1.1 实验药品

2.1.2 主要仪器

2.1.3 测试方法

2.2 合成方法

2.3 结果与讨论

2.3.1 XRD分析

2.3.2 激发光谱、发射光谱和发光余辉分析

2.3.3 粒径分析

2.3.4 影响发光材料发光强度的因素

2.4 本章小结

参考文献：

第三章 稀土激活碱土铝酸盐长余辉发光材料的表面改性研究

3.1 实验药品、仪器设备与测试方法

3.1.1 实验药品

3.1.2 主要仪器

3.1.3 测试方法

3.2 发光粉的有机包覆

3.2.1.制备方法

3.2.2 包覆过程分析

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 包膜后的耐水性

3.3.2 包膜后的粒径分析

3.3.3 包膜后的TG曲线

3.3.4 包膜后的发光性能

3.4 本章小结

参考文献：

第四章 水性红色长余辉蓄光型发光涂料的制备与性能研究

4.1 实验药品与仪器设备

4.2 实验过程

4.2.1 单体的预乳化过程

4.2.2 聚合过程

4.2.3 性能检测方法

4.3 结果与讨论

4.3.1 乳化剂的选择和用量

4.3.2 发光涂料助剂的选择

4.3.3 发光粉的用量

4.3.4 荧光染料的选择和用量

4.3.5 发光涂料的余辉时间

4.3.6 涂料的储存稳定性

4.3.7 涂料的耐热性分析

4.3.8 涂料的DSC分析

4.3.9 涂料的综合性能

4.4 本章小结

参考文献：

第五章 结论

攻读学位期间的学术成果

致 谢