稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物及其制备方法，所述稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物由以下原料制备得到：高分子量聚碳酸酯、低分子量聚碳酸酯、环形对苯二甲酸丁二醇酯、二丁基锡二月桂酸酯、改性稀土铝酸锶、主抗氧剂、辅助抗氧剂和季戊四醇硬脂酸酯。该稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物具有优异的力学性能、加工性能和发光性能，可应用于发光塑料玩具、自发光的仪表、手表表盘、表壳和指针，电源、电器开关、插头、灯头，计算器、通讯及常用设备的铵键，门窗拉手、插锁等。插锁等。插锁等。

【技术实现步骤摘要】
稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料领域，特别是涉及一种稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]发光材料是一种能够把从外界吸收的各种形式的能量转换为非平衡光辐射的功能材料。长余辉发光材料的发光原理是紫外光激发时，有一定能量深度的陷阱能级从激发态捕获足够数量的电子，并储存起来。紫外光停止激发后，储存在陷阱能级的电子在室温的热扰动下逐渐地释放出来，释放出的电子再跃迁到激发态，电子从激发态返回基态时产生发光。当外界激发源对材料的作用停止后，发光还会持续一段时间的现象称为余辉。余辉时间为几分钟甚至数小时的现象称为长余辉现象。因为它蓄光放光的过程与蓄电池蓄电
‑
放电的过程类似，长余辉发光材料又称为蓄光型发光材料。
[0003]稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料是指稀土特别是以Eu为激活元素，以碱土金属铝酸盐为基质的一类发光材料，其中Eu和Dy共激活的铝酸锶是典型代表。这些发光体是以铝酸锶或铝酸钙为母晶，在其中引入赋活剂作用的铕(Eu)和赋活助剂作用的镝(Dy)或钕(Nd)而构成的发光材料。与ZnS系发光材料相比，SrAl2O4：Eu
2+
，Dy
3+
有较好的化学稳定性和光稳定性，有更强的发光性能，没有辐射，安全，有较广的应用领域。稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料是目前发光性能最好的发光材料，但是该材料在水溶液中极易水解，尤其是SrAl2O4：Eu
2+
，Dy
3+
在水中浸泡几小时即变成白色不发光物质，其水解产物是不发光的Sr3Al2(OH)
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和Al2O3混合物，从而失去发光性能。如果要把这系发光材料应用于水性环境或潮湿环境中，必须对其进行表面改性处理。此外，稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料表面有大量的亲水的羟基(
‑
OH)，与聚合物材料的相容性和分散性差，影响其在该领域的应用。
[0004]目前，现有技术中对聚合物发光材料做了一些研究，例如：中国专利CN
[0005]1769345A提供一种高辉度高韧性聚碳酸酯组合物及其制备方法，涉及发光塑料领域。本专利技术通过将聚碳酸酯、蓄光型发光材料及粉末橡胶经熔融共混得到发光聚碳酸酯组合物。其中发光材料为硅酸盐体系、铝酸盐体系、硫化物系列蓄光型发光材料中的一种或几种。将其与粒径为50～150nm、凝胶含量60％重量或更高的丙烯酸酯类粉末橡胶配合使用，可有效改善发光材料在聚碳酸酯中的分散，降低加工摩擦，提高组合物力学性能和发光性能，从而获得辉度高、韧性好、不变色的发光聚碳酸酯组合物。该组合物中以聚碳酸酯为100重量份数计，发光材料为5～40份，粉末橡胶为1～10份；中国专利CN108998017A公开一种含硅尖晶石基质近红外长余辉发光材料及其制备方法，属于长余辉发光材料
该含硅尖晶石基质近红外长余辉发光材料的制备方法，它以含锌化合物、含镓化合物、含硅化合物、含铬化合物为原料，将固体粉末原料研磨混匀得前驱体，放至坩埚中高温炉中升温至1100℃
‑
1400℃温度下焙烧1
‑
3次，所得焙烧产物经破碎、研磨得含硅尖晶石基质近红外长余辉发光材料；中国专利CN107011900A公开一种红色长余辉发光材料，特征为双基质体系，化学式为CaS/CaSnO3:Eu,Ln，其中Ln为Dy、Tb、Er、Ho、Pr、La、Sm、Ce、Nd、Y、Tm、Yb、Lu和Gd中
的一种或多种元素的组合；本专利技术还公开了上述红色长余辉发光材料的制备方法，本专利技术制备的红色长余辉发光材料不需要强光或短波段(如紫外)光激发，只需普通可见光即可激发，激发后的材料具有优良的长余辉性能，且基质稳定性明显提高。从上述专利可以看出，目前应用于聚碳酸酯的发光材料中，其稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料没有经过耐水解改性和有机化改性。

技术实现思路

[0006]基于此，本专利技术的目的之一是提供一种稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物，该组合物具有优异的力学性能、加工性能和发光性能，可应用于发光塑料玩具、自发光的仪表、手表表盘、表壳和指针，电源、电器开关、插头、灯头，计算器、通讯及常用设备的铵键，门窗拉手、插锁等。
[0007]实现上述专利技术目的的具体技术方案包括如下：
[0008]一种稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物，该稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物由以下重量份的原料制备而成：
[0009][0010]所述高分子量聚碳酸酯的数均分子量为26000～31000，所述低分子量聚碳酸酯的数均分子量为15000～20000；
[0011]所述环形对苯二甲酸丁二醇酯的聚合度为2～7；
[0012]所述改性稀土铝酸锶是稀土铝酸锶依次经过二氧化硅包覆和甲基丙烯酸甲酯包覆所得。
[0013]在其中一些实施例中，所述稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物，由以下重量份的原料制备而成：
[0014][0015]在其中一些实施例中，所述稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物，由以下重量份的原料制备而成：
[0016][0017]在其中一些实施例中，所述改性稀土铝酸锶由如下原料制备而成：
[0018]100重量份的二氧化硅包覆稀土铝酸锶、1～2重量份的十二烷基硫酸钠、1.5～2.5重量份的过硫酸钾、10～16重量份的甲基丙烯酸甲酯和900
‑
1100重量份的水；
[0019]所述二氧化硅包覆稀土铝酸锶由如下原料按如下配比在pH为10～11的条件下制备而成：100g稀土铝酸锶、350ml～450ml的溶剂、200ml～300ml的Na2SiO3溶液；
[0020]所述Na2SiO3溶液的质量浓度为0.8
‑
1.2wt％；
[0021]所述Na2SiO3溶液中的硅酸钠的模数为1.5～3.5。
[0022]在其中一些实施例中，所述改性稀土铝酸锶的制备方法包括如下步骤：
[0023](1)将所述稀土铝酸锶加入到溶剂中，超声分散20min～40min后将悬浮液加入到反应容器中，加热至75℃～85℃，同时缓慢滴加所述Na2SiO3溶液，并且调节pH值为10～11，反应2.5h～3.5h，过滤、洗涤、干燥，即得所述二氧化硅包覆稀土铝酸锶；
[0024](2)将所述水和十二烷基硫酸钠加入到反应容器中，反应体系进行氮气保护，然后加热至60℃～70℃，搅拌，当溶液变为澄清时加入所述二氧化硅包覆稀土铝酸锶，待其分散均匀后，再加入所述过硫酸钾，然后加热至73℃～77℃，恒定滴入所述甲基丙烯酸甲酯，待滴加完毕后持续反应1.5h～2.5h，停止加热，自然冷却至室温，抽滤、洗涤、干燥，即得所述改性稀土铝酸锶。
[0025]在其中一些实施例中，改性稀土铝酸锶的制备中，步骤(1)所述溶剂为乙二醇。
[0026]在其中一些实施例中，步骤(1)中用0.8
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1.2wt％的H2SO4溶液调节pH值为10～11。
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：所述高分子量聚碳酸酯的数均分子量为26000～31000，所述低分子量聚碳酸酯的数均分子量为15000～20000；所述环形对苯二甲酸丁二醇酯的聚合度为2～7；所述改性稀土铝酸锶是稀土铝酸锶依次经过二氧化硅包覆和甲基丙烯酸甲酯包覆所得。2.根据权利要求1所述的稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：的原料制备而成：3.根据权利要求2所述的稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
4.根据权利要求1～3任一项所述的稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述改性稀土铝酸锶由如下原料制备而成：100重量份的二氧化硅包覆稀土铝酸锶、1～2重量份的十二烷基硫酸钠、1.5～2.5重量份的过硫酸钾、10～16重量份的甲基丙烯酸甲酯和900
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1100重量份的水；所述二氧化硅包覆稀土铝酸锶由如下原料按如下配比在pH为10～11的条件下制备而成：100g稀土铝酸锶、350ml～450ml的溶剂、200ml～300ml的Na2SiO3溶液；所述Na2SiO3溶液的质量浓度为0.8
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1.2wt％；所述Na2SiO3溶液中的硅酸钠的模数为1.5～3.5。5.根据权利要求4所述的稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物，其特征在于，所述改性稀土铝酸锶的制备方法包括如下步骤：(1)将所述稀土铝酸锶加入到溶剂中，超声分散20min～40min后将悬浮液加入到反应容器中，加热至75℃～85℃，同时缓慢滴加所述Na2SiO3溶液，并且调节pH值为10～11，反应2.5h～3.5h，过滤、洗涤、干燥，即得所述二氧化硅包覆稀土铝酸锶；(2)将所述水和十二烷基硫酸钠加入到反应容器中，反应体系进行氮气保护，然后加热至60℃～70℃，搅拌，当溶液变为澄清时加入所述二氧化硅包覆稀土铝酸锶，待其分散均匀后，再加入所述过硫酸钾，然后加热至73℃～77℃，恒定滴入所述甲基丙烯酸甲酯，待滴加完毕后持续反应1.5h～2.5h，停止加热，自然冷却至室温，抽滤、洗涤、干燥，即得所述改性稀土铝酸锶。6.根据权利要求5所述的稀土激活长余辉聚碳酸酯组合物，其特征在于，步骤(1)所述溶剂为乙二醇；和/或，步骤(1)中用0.8
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1.2wt％的H2SO4溶液调节pH值为10～11；和/或，步骤(2)所述搅拌的转速30r/min～50r/min。7.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘显勇，刘羽玲，朱怀才，
申请(专利权)人：广东中塑新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：