发光粉二氧化硅包覆改性处理

水性发光粉是采用化学沉淀法对SrAl2O4：Eu2+,Dy3+长余辉发光粉进行二氧化硅包覆改性处理,可以有效改善发光粉的耐水性能,同时对发光粉的长余辉发光特性影响不大。以改性后的发光粉为颜料配置的乳胶漆具有贮存稳定性、耐水性好等优点。发光粉改性前后的发光性能：包覆前后样品的激发和发射光谱的峰型与峰位几乎完全一样,在515nm处都有一个发射峰,在252nm、318nm、369nm、420nm处存在多个激发光谱,这些都是Eu2+外层电子的4f7(8S)-4f65d1所产生的。相似的激发与发射光谱进一步表明,包覆后发光粉的晶体结构未发生任何变化,Eu2+所处的晶格环境与包覆前一样。但是,包覆后激发与发射峰强度有所降低,说明包覆层的存在(因其对光线的反射、散射和吸收等作用)或多或少对发光性能有些影响,影响了发光粉颗粒的量子效率。也可发现包覆后样品的初始亮度虽然有一定程度的减小,但衰减趋势和速度与未包覆非常相似。根据长余辉发光性能测试的有关数据(发射峰面积和余辉时间),计算得出包覆后样品的荧光强度为包覆前的97%,余辉寿命为98%,这进一步说明包覆层的存在对发光性能有些影响,但在目前4%的包覆条件下,其影响相当小。水性发光粉产品水性发光涂料性能：分别以包覆改性发光粉和未包覆改性发光粉为发光颜料,按相同的配比和工艺条件配置乳胶漆,并对其部分主要综合性能进行了测试,。两者在贮存性能和耐水性方面有很大差别。以二氧化硅包覆的发光粉为颜料配置的涂料具有很好的贮存稳定性,放置3d后开始分层,放置1个月后无结块,搅拌后混合均匀,pH值亦无明显变化,该涂料涂层的耐水性能也比以未处理的发光粉配置的涂料涂层优越。这些结果说明,经过二氧化硅表面包覆改性后,铝酸盐长余辉发光粉可用于水性涂料当中,所配置的涂料具有较好的贮存稳定性和耐水性能。采用乙二醇为分散介质,以水玻璃(硅酸纳溶液)二氧化硅为包覆剂,对发光粉颗粒进行二氧化硅包覆改性,可以显著提高发光粉颗粒的耐水性,同时对发光粉的长余辉发光特性影响很小。以包覆改性的发光粉为发光颜料配置的水性乳胶漆具有很好的贮存稳定性和耐水性能。
水性发光粉性能测试：采用PHS-10B数字酸度计测量发光粉的耐水性能,测量时通过监测含有发光粉的水溶液pH值的变化速率定性表征耐水性能的好坏。采用HitachiF-2500荧光光度计测试包膜前后发光粉的光谱性能与余辉衰减特性。
水性发光粉改性前后耐水性能的变化：以Na2SiO3溶液为包覆材料的二氧化硅包覆过程,实际上是水合二氧化硅(SiO2·xH2O)在发光粉表面的沉积过程。实验过程中采用乙二醇为分散介质,有效地克服了发光粉的水解问题。当滴加硫酸溶液时,Na2SiO3遇到酸会发生如式化学反应,生成不同聚合度的水合二氧化硅。正硅酸或低聚合度水合二氧化硅的粒径很小,具有较高的反应活性,会通过羟基率先吸附在发光粉表面,在发光粉表面形成成核点,进而很快缩聚生成硅的聚合物。随着聚合的不断进行,致密二氧化硅包覆层开始生长,最终在发光粉颗粒表面上形成一层连续的二氧化硅固体膜。包覆后水溶液的pH值几乎不随时间发生明显变化,耐水性能得到很大提高。表明发光粉颗粒表面沉积的二氧化硅包覆层能够很好地将发光粉颗粒保护起来,防止水与发光颗粒接触。