专利摘要

专利摘要

本发明公开了一种基于力致发光的透光水泥及其制备方法，包括：至少两个透光水泥层和若干第一发光层，至少两个透光水泥层之间通过若干第一发光层粘接，至少两个透光水泥层与第一发光层之间设置有第二发光层，第一发光层和第二发光层中均包括力致发光材料。本发明通过在至少两个透光水泥层表面引入包含力致发光材料的第一发光层和第二发光层，在机械力的作用下，力致发光材料可以激发出可见光并通过透光水泥层，使得透光水泥具有自发光的特性，避免了外加光源造成的能源浪费，可直接铺设于有需求的交通道路或者建筑中，不仅绿色环保节约能源，而且能够为人们的生活提供安全性和艺术性。

权利要求

1.一种基于力致发光的透光水泥，其特征在于，包括：至少两个透光水泥层和若干第一发光层，所述至少两个透光水泥层之间通过所述若干第一发光层粘接，所述至少两个透光水泥层与所述第一发光层之间设置有第二发光层，所述第一发光层和所述第二发光层中均包括力致发光材料；所述至少两个透光水泥层由掺杂有导光材料的水泥砂浆组成；所述第一发光层和所述第二发光层由力致发光材料、添加剂和水组成的浆料形成，所述力致发光材料的质量为所述浆料质量的2％～50％；

所述力致发光材料为掺杂有金属或金属氧化物的ZnS与有机材料组成的复合材料；

所述第一发光层还包括粘结剂；所述粘结剂为环氧树脂胶和水玻璃胶粘剂中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的基于力致发光的透光水泥，其特征在于，所述金属为Fe、Co、Ni、Mn、Cu中的一种或多种；所述金属氧化物为Al2O3、SrO、Sr3Al2O6中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的基于力致发光的透光水泥，其特征在于，所述有机材料为有机高分子材料、金属有机框架材料、共价有机框架材料中的一种或多种；所述金属有机框架材料中的金属为锰、铜、铁、锌、镍、铈中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的基于力致发光的透光水泥，其特征在于，所述添加剂包括树脂、颜料和助剂中的一种或多种；所述助剂包括分散剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂、固化剂、增稠剂、润湿剂中的一种或多种。

5.一种基于力致发光的透光水泥的制备方法，其特征在于，包括步骤：

将添加有力致发光材料的浆料涂覆到至少两个透光水泥层表面，在所述至少两个透光水泥层表面形成第二发光层；所述至少两个透光水泥层由掺杂有导光材料的水泥砂浆组成；所述力致发光材料的质量为所述浆料质量的2％～50％；

在所述浆料中添加粘结剂，将添加有粘结剂的浆料涂覆在所述第二发光层远离所述至少两个透光水泥层的表面形成第一发光层；所述粘结剂为环氧树脂胶和水玻璃胶粘剂中的一种或两种；

通过所述第一发光层对所述至少两个透光水泥层进行粘接，得到基于力致发光的透光水泥；

所述力致发光材料为掺杂有金属或金属氧化物的ZnS与有机材料组成的复合材料。

6.根据权利要求5所述的基于力致发光的透光水泥的制备方法，其特征在于，所述将添加有力致发光材料的浆料涂覆到至少两个透光水泥层表面的步骤之前包括：

将所述力致发光材料和添加剂加入水中形成浆料；其中，所述添加剂包括树脂、颜料和助剂中的一种或多种；所述助剂包括分散剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂、固化剂、增稠剂、润湿剂中的一种或多种。

说明书

技术领域

本发明涉及水泥技术领域，具体涉及一种基于力致发光的透光水泥及其制备方法。

背景技术

透光水泥首次由匈牙利Aron Losonczi发明，也称为透光混凝土，其通过在水泥砂浆中植入导光材料(例如光纤或透光树脂等)，实现了水泥材料的透明特性。导光材料的加入既使建筑物保持了原有的坚固性又起到了使沉闷的墙体变得通透的作用。但传统的透光水泥主要依靠外界光源的作用，例如自然光照或者人工照明，导致每年会消耗大量能源。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于力致发光的透光水泥及其制备方法，旨在解决传统的透光水泥主要依靠外界光源的作用，导致消耗大量能源的问题。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种基于力致发光的透光水泥，其中，包括：至少两个透光水泥层和若干第一发光层，所述至少两个透光水泥层之间通过所述若干第一发光层粘接，所述至少两个透光水泥层与所述第一发光层之间设置有第二发光层，所述第一发光层和所述第二发光层中均包括力致发光材料。

所述的基于力致发光的透光水泥，其中，所述力致发光材料为掺杂有金属或金属氧化物的ZnS与有机材料组成的复合材料。

所述的基于力致发光的透光水泥，其中，所述金属为Fe、Co、Ni、Mn、Cu中的一种或多种；所述金属氧化物为Al2O3、SrO、Sr3Al2O6中的一种或多种。

所述的基于力致发光的透光水泥，其中，所述有机材料为有机高分子材料、金属有机框架材料、共价有机框架材料中的一种或多种；所述金属有机框架材料中的金属为锰、铜、铁、锌、镍、铈中的一种或多种。

所述的基于力致发光的透光水泥，其中，所述第一发光层和所述第二发光层中还均包括添加剂；所述添加剂包括树脂、颜料和助剂中的一种或多种；所述助剂包括分散剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂、固化剂、增稠剂、润湿剂中的一种或多种。

所述的基于力致发光的透光水泥，其中，所述第一发光层还包括粘结剂；所述粘结剂为环氧树脂胶和水玻璃胶粘剂中的一种或两种。

一种基于力致发光的透光水泥的制备方法，其中，包括步骤：

将添加有力致发光材料的浆料涂覆到至少两个透光水泥层表面，在所述至少两个透光水泥层表面形成第二发光层；

在所述浆料中添加粘结剂，将添加有粘结剂的浆料涂覆在所述第二发光层远离所述至少两个透光水泥层的表面形成第一发光层；

通过所述第一发光层对所述至少两个透光水泥层进行粘接，得到基于力致发光的透光水泥。

所述的基于力致发光的透光水泥的制备方法，其中，所述力致发光材料为掺杂有金属或金属氧化物的ZnS与有机材料组成的复合材料。

所述的基于力致发光的透光水泥的制备方法，其中，所述将添加有力致发光材料的浆料涂覆到至少两个透光水泥层表面的步骤之前包括：

将所述力致发光材料和添加剂加入水中形成浆料；其中，所述添加剂包括树脂、颜料和助剂中的一种或多种；所述助剂包括分散剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂、固化剂、增稠剂、润湿剂中的一种或多种。

所述的基于力致发光的透光水泥的制备方法，其中，所述力致发光材料的质量为所述浆料质量的2％～50％。

本发明的有益效果：本发明通过在至少两个透光水泥层表面引入包含力致发光材料的第一发光层和第二发光层，在机械力的作用下，力致发光材料可以激发出可见光并通过透光水泥层，使得透光水泥具有自发光的特性，避免了外加光源造成的能源浪费。本发明的基于力致发光的透光水泥具有灵敏度高、亮度高且快速自恢复的特性，可直接铺设于有需求的交通道路或者建筑中，不仅绿色环保节约能源，而且能够为人们的生活提供安全性和艺术性。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于力致发光的透光水泥的结构示意图；

图2是本发明提供的一种基于力致发光的透光水泥的制备方法的较佳实施例流程图。

具体实施方式

本发明提供一种基于力致发光的透光水泥及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

传统的透光水泥主要依靠外界光源的作用，例如自然光照或者人工照明，导致每年会消耗大量能源。为了解决上述问题，本实施例中提供了一种基于力致发光的透光水泥，具体结构如图1所示，所述力致发光水泥包括：至少两个透光水泥层1和若干第一发光层2，所述至少两个透光水泥层1由掺杂有导光材料如光纤或透光树脂的水泥砂浆组成，其对可见光透明。所述至少两个透光水泥层1之间通过所述若干第一发光层2粘接，所述至少两个透光水泥层1与所述第一发光层2之间设置有第二发光层3，所述第一发光层2和所述第二发光层3中均包括力致发光材料。所述力致发光材料为受到外界力的刺激时以光的形式对外释放能量的材料，力是生活中常见且易调控的物理刺激，在力的刺激下，只要分子间相互作用、分子构型、堆积方式等发生变化，都能实现材料的发光，这些特性可以应用到传感、防伪以及信息记录等方面。本实施例中通过在至少两个透光水泥层1表面引入包含力致发光材料的第一发光层2和第二发光层3，在机械力的作用下，力致发光材料可以激发出可见光并通过透光水泥层1。这种基于力致发光的透光水泥可以应用到人行道上，通过道路上的人的行走对材料发出向下的作用力，使透光水泥发光，不仅绿色环保节约能源，更为城市交通提供了一种艺术创意，并且能够提醒机动车有行人通过，此外还可以应用到卧室或者走廊地面，避免夜晚走动带来的不便以及各种富有创意的建筑艺术中。

具体实施时，所述力致发光材料为掺杂有金属或金属氧化物的ZnS与有机材料组成的复合材料。其中，所述有机材料为有机高分子材料、金属有机框架材料、共价有机框架材料中的一种或多种，通过改变ZnS中的离子掺杂，金属有机框架材料中金属离子类型、端基取代基团、中心基团、分子结构等，可以得到性能优异的力致发光材料。

在一具体实施方式中，掺杂有金属的ZnS中的金属为Fe、Co、Ni、Mn、Cu中的一种或多种，例如，Fe掺杂的ZnS，Co掺杂的ZnS，Ni掺杂的ZnS，Mn掺杂的ZnS，Cu掺杂的ZnS，Fe和Co掺杂的ZnS，Co和Ni掺杂的ZnS，Ni和Mn掺杂的ZnS，或者Fe、Co、Ni、Mn和Cu掺杂的ZnS等。

在一具体实施方式中，掺杂有金属氧化物的ZnS中的金属氧化物为Al2O3、SrO、Sr3Al2O6中的一种或多种，例如，Al2O3掺杂的ZnS，SrO掺杂的ZnS，Sr3Al2O6掺杂的ZnS，Al2O3和SrO掺杂的ZnS，SrO和Sr3Al2O6掺杂的ZnS，Al2O3和Sr3Al2O6掺杂的ZnS，Al2O3、SrO和Sr3Al2O6掺杂的ZnS。

在一具体实施例中，所述有机材料以噻吩类金属有机框架材料为主，所述金属有机框架材料中的金属为锰、铜、铁、锌、镍、铈中的一种或多种。例如，所述金属有机框架材料可以为锰基金属有机框架材料，铜基金属有机框架材料，铁基金属有机框架材料，锌基金属有机框架材料，镍基金属有机框架材料，铈基金属有机框架材料等。

在一具体实施方式中，所述第一发光层2和所述第二发光层3中还均包括添加剂，所述添加剂用于使第一发光层2和第二发光层3中各组分均匀分布，整体材料达到传递机械力的作用。具体实施时，将力致发光材料与添加剂加入水中，搅拌均匀配置成浆料，然后将浆料涂覆在至少两个透光水泥层1表面即可得到第二发光层3，其中，所述力致发光材料的质量为所述浆料质量的2％～50％。所述添加剂包括树脂、颜料和助剂中的一种或多种，所述树脂包括氟碳树脂、丙烯酸树脂、硅丙树脂、环氧树脂、聚酯树脂中的一种或多种，所述颜料用于让透光水泥呈现出不同颜色，所述助剂包括分散剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂、固化剂、增稠剂、润湿剂中的一种或多种。其中，分散剂用于使浆料中各材料分散更加均匀，消泡剂用于消除浆料中的泡沫，防止泡沫影响力的传递，增稠剂用于提高浆料稳定性。

在一具体实施方式中，所述第一发光层2还包括粘结剂，所述粘结剂用于粘结所述至少两个透光水泥层1。具体实施时，将粘结剂加入包含力致发光材料和添加剂的浆料中形成粘性浆料，然后将粘性浆料涂覆在所述第二发光层3远离所述至少两个透光水泥层1的表面，在所述至少两个透光水泥层1之间形成第一发光层2，通过第一发光层2对所述至少两个透光水泥层1进行粘接。所述粘结剂为环氧树脂胶和水玻璃胶粘剂中的一种或两种。

此外，本发明还提供了一种上述所述的基于力致发光的透光水泥的制备方法，其包括以下步骤：

S1、将添加有力致发光材料的浆料涂覆到至少两个透光水泥层表面，在所述至少两个透光水泥层表面形成第二发光层；

S2、在所述浆料中添加粘结剂，将添加有粘结剂的浆料涂覆在所述第二发光层远离所述至少两个透光水泥层的表面形成第一发光层；

S3、通过所述第一发光层对所述至少两个透光水泥层进行粘接，得到基于力致发光的透光水泥。

具体实施时，本实施例中先将大小形状相同的至少两个透光水泥打磨光滑，然后将添加有力致发光材料的浆料涂覆到至少两个透光水泥层表面，在所述至少两个透光水泥层表面形成第二发光层；随后在所述浆料中添加粘结剂，将添加有粘结剂的浆料涂覆在所述第二发光层远离所述至少两个透光水泥层的表面形成第一发光层，通过所述第一发光层对所述至少两个透光水泥层进行粘接，得到基于力致发光的透光水泥。其中，所述力致发光材料为掺杂有金属或金属氧化物的ZnS与有机材料组成的复合材料，所述金属为Fe、Co、Ni、Mn、Cu中的一种或多种，所述金属氧化物为Al2O3、SrO、Sr3Al2O6中的一种或多种。所述有机材料为有机高分子材料、金属有机框架材料、共价有机框架材料中的一种或多种；所述金属有机框架材料中的金属为锰、铜、铁、锌、镍、铈中的一种或多种；所述粘结剂为环氧树脂胶和水玻璃胶粘剂中的一种或两种。

在一具体实施方式中，所述步骤S1之前还包括：

S0、将所述力致发光材料和添加剂加入水中形成浆料。

具体实施时，在将添加有力致发光材料的浆料涂覆到至少两个透光水泥层表面的步骤之前，还包括将所述力致发光材料和添加剂加入水中形成浆料。其中，所述力致发光材料的质量为所述浆料质量的2％～50％，所述添加剂包括树脂、颜料和助剂中的一种或多种，所述助剂包括分散剂、消泡剂、杀菌剂、成膜助剂、固化剂、增稠剂、润湿剂中的一种或多种。

本发明通过在至少两个透光水泥层表面引入包含力致发光材料的第一发光层和第二发光层，在机械力的作用下，力致发光材料可以激发出可见光并通过透光水泥层，使得透光水泥具有自发光的特性，避免了外加光源造成的能源浪费。本发明的基于力致发光的透光水泥具有灵敏度高、亮度高且快速自恢复的特性，可直接铺设于有需求的交通道路或者建筑中，不仅绿色环保节约能源，而且能够为人们的生活提供安全性和艺术性。

下面通过具体实施例对本发明进行进一步的解释说明。

实施例1

(1)将Mn掺杂的ZnS、丙烯酸树脂和助剂加入水中配置成浆料，其中，Mn掺杂的ZnS的质量为浆料质量的10％；

(2)将浆料薄薄的涂覆在两个透光水泥层表面，在两个透光水泥层表面形成第二发光层；

(3)在浆料中添加水玻璃粘结剂得到黏性浆料，在所述第二发光层远离所述至少两个透光水泥层的表面涂覆2mm黏性浆料，形成第一发光层；

(4)静置30分钟后，通过所述第一发光层对所述至少两个透光水泥层进行粘接，组装成基于力致发光的透光水泥。

实施例2

(1)将Ce掺杂的ZnS、氟碳树脂和助剂加入水中配置成浆料，其中，Mn掺杂的ZnS的质量为浆料质量的15％；

(2)将浆料薄薄的涂覆在两个透光水泥层表面，在两个透光水泥层表面形成第二发光层；

(3)在浆料中添加水玻璃粘结剂得到黏性浆料，在所述第二发光层远离所述至少两个透光水泥层的表面涂覆2.5mm黏性浆料，形成第一发光层；

(4)静置30分钟后，通过所述第一发光层对所述至少两个透光水泥层进行粘接，组装成基于力致发光的透光水泥。

综上所述，本发明公开了一种基于力致发光的透光水泥及其制备方法，包括：至少两个透光水泥层和若干第一发光层，所述至少两个透光水泥层之间通过所述若干第一发光层粘接，所述至少两个透光水泥层与所述第一发光层之间设置有第二发光层，所述第一发光层和所述第二发光层中均包括力致发光材料。本发明通过在至少两个透光水泥层表面引入包含力致发光材料的第一发光层和第二发光层，在机械力的作用下，力致发光材料可以激发出可见光并通过透光水泥层，使得透光水泥具有自发光的特性，避免了外加光源造成的能源浪费。本发明的基于力致发光的透光水泥具有灵敏度高、亮度高且快速自恢复的特性，可直接铺设于有需求的交通道路或者建筑中，不仅绿色环保节约能源，而且能够为人们的生活提供安全性和艺术性。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

一种基于力致发光的透光水泥及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。