[发明专利]一种兼具胶凝与长余辉发光特性的功能性填料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及荧光发光材料制备技术领域，尤其涉及一种兼具胶凝与长余辉发光特性的功能性填料及其制备方法和应用。本发明中功能性填料是稀土离子掺杂激发碱土铝酸盐发光材料，采用固相合成法，相较于其他荧光材料而言，其优点是获得了荧光强度高、余辉时间长、化学性质稳定、耐候性好。同时，本发明通过赋予发光材料新的胶凝特性，解决了传统的铝酸盐荧光材料易吸潮丧失荧光性能的缺点，因为硫铝酸锶钙相具有极易水化的特点，消耗了进入材料中的水分，并且其水化产物为铝胶、硫酸锶等，会包裹在材料表面，阻止水分与铝酸锶的进一步接触。同时，在制备涂层等产品时，优异的凝胶性能够有效增强产品的力学性能。

技术领域

本发明涉及荧光发光材料制备技术领域，尤其涉及一种兼具胶凝与长余辉发光特性的功能性填料及其制备方法和应用。

背景技术

本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

现有的荧光材料分为有机荧光材料与无机荧光材料。有机荧光材料其存在制备工艺复杂，加工困难，易猝灭，荧光弱等局限性。无机荧光材料的代表为稀土离子掺杂激发碱土铝酸盐发光材料，其荧光性能优异，但是其易发生潮解，导致其荧光特性丧失。现有的解决无机荧光材料易潮解失效的方法是在获得性能优良的荧光粉后，通过表面覆膜技术，在荧光材料表面包覆一层保护膜，阻断水分与荧光材料的接触。但是此方法存在工艺流程复杂，成本较高，对包覆工艺的要求非常高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提出一种兼具胶凝与长余辉发光特性的功能性填料及其制备方法和应用。本发明的功能性填料是在传统的碱土铝酸盐荧光材料的基础上，通过重新设计材料的物相组成、优化材料的性能、调整材料的制备工艺，获得了荧光性能稳定的碱土铝酸盐长余辉荧光材料，解决了传统无机荧光材料易吸水潮解导致荧光性能失效的缺点。

本发明的第一方面，是提供兼具胶凝与长余辉发光特性的功能性填料。

本发明的第二方面，是提供兼具胶凝与长余辉发光特性的功能性填料的制备方法。

本发明的第三方面，是提供所述兼具胶凝与长余辉发光特性的功能性填料的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

首先，本发明公开一种兼具胶凝与长余辉发光特性的功能性填料，主要包括硫铝酸锶钙相和铝酸锶相，所述硫铝酸锶钙相的化学式为Ca₃SrAl₆SO₁₆，铝酸锶相的化学式为SrAl₂O₄：xEu²⁺，yRE³⁺；0≤x≤0.03，0≤y≤0.075。

进一步地，所述硫铝酸锶钙相和铝酸锶相的摩尔比为1:9～9:1；优选为5:4。

进一步地，所述RE³⁺是一种辅助激活剂，包括但不限于Y³⁺、Nd³⁺、Dy³⁺、Tb³⁺等中的任意一种。

进一步地，所述功能性填料中还包括CaAl₂O₄、Ca₁₂Al1₄O₃₃等杂相。该填料是一种由多种物相组成的多功能填料，其中物相1为Ca₃SrAl₆SO₁₆，其具有优异的胶凝性能；物相2为铝酸锶相，使填料具备长余辉发光特性，而且由于物相1的存在对荧光相起到了良好的保护作用，可以避免将填料制备成涂料时铝酸锶相与水反应而导致荧光性能消失的现象。

其次，本发明公开所述兼具胶凝与长余辉发光特性的功能性填料的制备方法，包括如下步骤：