一种力致发光文玩饰件及其制备方法与流程

本发明属于文玩制品加工，具体涉及一种力致发光文玩饰件及其制备方法。

背景技术：

1、传统文玩饰件凭借天然独特的纹理质感，具备优良的观赏价值与收藏价值，市场受众广泛。为丰富其单一的视觉表现形式，提升产品装饰性与创新性，行业逐步推出多款发光型文玩及装饰饰品。

2、目前，文玩及饰品领域主流发光技术主要分为蓄光夜光与led电子发光两类，可满足基础的装饰发光需求。其中，蓄光夜光材质需提前吸收储存外界光能方可发光，无光照储备或光线条件不足时，发光效果微弱甚至完全失效，同时存在发光时长有限、亮度衰减快、稳定性差的问题；led电子发光则需依托电路与供电模块持续通电工作，断电后即刻熄灭，无法独立实现发光。整体而言，上述发光技术对环境依赖性强，必须在有光照或有电路的特定环境中才能够发光，使用条件受限，大幅限制了产品的适用场景与使用自由度。

3、在涂层制备方面，为了从根本上固定发光粉体、避免其裸露后在盘玩过程中磨损脱落，行业普遍采用将发光粉体预先与树脂基体整体共混搅拌均匀后再涂覆成型的工艺，该工艺必然导致所有发光粉体被完全封闭包裹于连续的树脂胶层内部。该传统包覆结构存在树脂基体隔绝机械应力向发光粉体的传递，同时大幅降低粉体有效受力发光面积的问题，导致发光激发条件严苛，粉体自身发光性能无法充分释放，成品普遍存在发光响应滞后、亮度不足、发光效果差的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种力致发光文玩饰件及其制备方法，以解决现有发光文玩饰件所采用的发光技术对环境依赖性强、使用场景与自由度受限，以及传统整体共混包覆涂层结构导致发光激发条件严苛、粉体发光性能无法充分释放的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一方面，本发明提供一种力致发光文玩饰件，包括：

4、文玩饰件基体；

5、树脂底胶层，形成于所述文玩饰件基体的表面，厚度为0.05mm～1.5mm；

6、力致发光粉体层，形成于所述树脂底胶层的表面，厚度为0.05mm～1.5mm。

7、所述力致发光粉体层由力致发光粉体构成，所述力致发光粉体层与所述树脂底胶层为嵌合式结合，所述力致发光粉体的一部分嵌入所述树脂底胶层，另一部分外露于所述树脂底胶层的表面。

8、树脂底胶层设置的厚度区间可在粉体锚固强度与发光外露效果之间实现最优平衡。若树脂底胶层过薄，树脂用量不足，无法形成足够的嵌合深度锚固力致发光粉体，粉体易在盘玩摩擦过程中批量脱落，同时底胶与基体的结合力不足，易出现涂层整体起皮、剥离的问题；若树脂底胶层过厚，半固化状态下表层树脂仍具有较强的流动性与浸润性，施加粉体时会将大部分粉体完全掩埋，大幅降低粉体外露占比，导致发光位点减少、力传递效率下降，最终表现为发光亮度降低、最小触发力升高。

9、所述力致发光粉体的发光机理为机械能-光能直接转换：该类材料具有非中心对称的晶体结构，当受到盘玩摩擦产生的机械应力作用时，晶格发生弹性形变产生压电电场，将价带电子激发至导带，电子回落至价带时复合释放出可见光，无需提前吸收储存外界光能、无需通电即可触发发光，解决了传统发光技术对光照条件、供电设施的强依赖，有效拓展了文玩饰件的适用场景，使其在任意环境下均可获得稳定的观赏效果。

10、力致发光粉体层设置的厚度区间与常规力致发光粉体的粒径分布及堆叠特性相匹配，可保证粉体均匀全覆盖且形成稳定的嵌合结构。若力致发光粉体层过薄，粉体覆盖率不足，易出现局部漏底、发光不均匀的问题，同时整体受力发光位点数量有限，难以形成连续均匀的发光效果；若力致发光粉体层过厚，超出树脂底胶层的浸润嵌合能力，大量粉体仅浮于树脂表面无法被有效锚固，后续粗磨修整过程中会大量脱落，不仅造成原料浪费，还会导致最终粉体层厚度不均、附着力差，长期使用易出现成片掉粉的现象，同时过厚的浮粉层还会影响后续透明保护层的涂覆均匀性与结合力。

11、具体地，所述树脂底胶层的厚度为0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或这些值中任意两者组成的范围；优选地，所述树脂底胶层的厚度为0.1~0.5mm。

12、具体的，所述力致发光粉体层的厚度为0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或这些值中任意两者组成的范围；优选地，所述力致发光粉体层的厚度为0.1mm~0.5mm。

13、进一步地，还包括透明保护层，所述透明保护层形成于所述力致发光粉体层的表面，厚度为0.05mm～0.5mm。具体地，所述透明保护层的厚度为0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm或这些值中任意两者组成的范围；优选地，所述透明保护层的厚度为0.1~0.3mm。

14、进一步地，所述树脂底胶层由环氧树脂类、丙烯酸树脂类、聚氨酯树脂类中的一种或多种组成。

15、树脂底胶层选用的材料均可和各类文玩基体牢固粘接，适配本发明粉体嵌合成型工艺，固化后结构尺寸稳定、收缩率小，能牢牢锁住嵌入内部的力致发光粉体，不易出现掉粉、起皮问题；三类树脂化学性质温和，不会腐蚀力致发光粉体造成发光衰减，同时机械强度适中，长期盘玩不易开裂变形，可稳定支撑表层粉体层结构。

16、进一步地，所述透明保护层包括：98.7~99.8wt%的透明树脂、0.2~0.8wt%的光稳定剂和/或0.1~0.5wt%的功能助剂；

17、更进一步地，所述透明树脂包括透明uv胶、透明环氧树脂中的一种或多种。

18、透明保护层选用的材料可见光透过率高，不会遮挡力致发光粉体发出的光线，发光效果完整呈现；涂层致密密闭，能够隔绝水汽、汗液、空气，防护粉体被氧化失效，同时自身耐磨抗刮，可抵御日常把玩磨损，搭配功能助剂后耐黄变能力优异，长期佩戴使用依旧通透完好，完整保护内层发光结构。

19、进一步地，所述光稳定剂为双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯（uv-292），所述功能助剂为丙烯酸酯改性硅油。

20、uv-292作为受阻胺类光稳定剂，通过捕获涂层光氧化产生的自由基、分解氢过氧化物，从根源阻断黄变的共轭双键生成，有效抑制光老化黄变；添加量不足无法有效抑制涂层光老化黄变，过量则会在表面析出形成白雾，影响透明度。丙烯酸酯改性硅油分子中的丙烯酸酯链段可保障其在透明涂层体系中均匀分散，避免出现缩孔、发雾缺陷；聚二甲基硅氧烷链段在固化过程中自发向涂层表面富集，并通过丙烯酸酯官能团参与交联反应，实现共价锚定，有效降低涂层表面摩擦系数与表面能，赋予涂层优异的抗刮性、滑爽手感及防沾污、防灰尘吸附性能。丙烯酸酯改性硅油添加量不足时，表面富集程度有限，功能效果微弱；过量添加则会导致涂层附着力下降、表面发黏、透光率降低。

21、当两者同时使用时，丙烯酸酯改性硅油参与形成的交联网络可一定程度上限制小分子光稳定剂的迁移析出，延长其耐黄变作用时效，耐磨性能提升，协同延长透明保护层的使用寿命。

22、进一步地，所述力致发光粉体包括铝酸盐、硫化物、硫氧化物、硅酸盐、磷酸盐、铌酸盐、氧氮硅酸盐中的一种或多种。

23、更进一步地，所述力致发光粉体包括钙锰锌氧硫、硫化锌铜中的一种或多种。

24、选用的力致发光粉体触发发光所需力度极低，日常盘玩即可产生清晰效果，同时化学性质稳定、安全无毒，使用寿命长，亮度高，可满足多种款式文玩饰件的制作需求，各类粉体都能适配本发明的层状嵌合结构，保障发光文玩饰件成品品质稳定。

25、进一步地，所述文玩饰件基体包括人造树脂、塑料、天然原石、骨质、玻璃、陶瓷中的一种或多种。

26、另一方面，本发明还提供了所述力致发光文玩饰件的制备方法，包括以下步骤：

27、s1.对文玩饰件基体进行打磨、清洁、烘干处理；

28、s2.在处理后的文玩饰件基体表面涂覆树脂，形成树脂底胶层；

29、s3.待所述树脂底胶层达到半固化状态后，在其表面施加力致发光粉体，形成力致发光粉体层；

30、s4.对树脂底胶层进行固化处理，制得无封层的力致发光文玩饰件。

31、进一步地，步骤s4完成后，先对饰件表面进行除尘处理，然后在其表面均匀涂覆透明保护层材料，形成透明保护层，固化后制得带封层的力致发光文玩饰件成品。

32、进一步地，步骤s2中，所述涂覆方式选用刷涂、喷涂、自流平涂覆、点胶涂布中的一种或多种。

33、进一步地，步骤s3中，所述半固化状态为树脂不再流动且具备浸润粘接能力的状态。

34、所述半固化状态可通过常规指触法判定，手指轻触树脂底胶层表面，涂层无拉丝、无树脂粘附在指尖，不存在流淌、流挂现象；同时用洁净牙签轻压涂层表层，牙签能够轻微压入表层树脂内，证明表层仍保有浸润、粘接粉体的能力，即为半固化状态。

35、处于该状态的树脂失去整体流动性，不会完全掩埋粉体颗粒，同时表层仍具备粘接浸润作用，粉体颗粒均可适度嵌入树脂表层实现锚固，同时保留部分颗粒外露于涂层表面，稳定形成所需嵌合结构。

36、进一步地，步骤s3中，所述力致发光粉体的附着方法包括撒布、静电喷涂、辊压附着中的一种或多种。

37、进一步地，步骤s3中，所述力致发光粉体与构成所述树脂底胶层的树脂的质量比为1:9~11。具体地，所述力致发光粉体与构成所述树脂底胶层的树脂的质量比为1:9、1:9.2、1:9.4、1:9.6、1:9.8、1:10、1:10.2、1:10.4、1:10.6、1:10.8、1:11或这些值中任意两者组成的范围；优选地，所述力致发光粉体与构成所述树脂底胶层的树脂的质量比为1：10~11。

38、该配比区间能够在粉体锚固牢固度和力致发光效果之间实现平衡，粉体相对树脂占比过高、树脂用量不足时，树脂无法充分包裹嵌入的粉体颗粒，机械嵌合锁定效果变差，成品盘玩过程中粉体容易批量脱落，同时粉体层疏松易起粉，外观完整性受损。粉体相对树脂占比过低、树脂用量过多时，多余树脂会包覆大部分外露的发光粉体颗粒，机械力难以有效传递至发光中心，力致发光触发灵敏度下降、发光亮度明显减弱，达不到文玩把玩的视觉效果。

39、进一步地，步骤s4中，所述树脂底胶层的固化处理采用分段恒温烘烤固化工艺：先在50℃~55℃条件下预固化45~60分钟，再升温至65℃~75℃深度固化120~180分钟。

40、进一步地，所述透明保护层的涂覆方法包括刷涂、喷涂、自流平涂覆、点胶涂布中的一种或多种。

41、进一步地，所述透明保护层选用透明uv胶时，采用紫外光辐照固化工艺，固化条件为365nm紫外灯照射，光照强度800~1200mw/cm²，固化时间30~100s。

42、进一步地，所述透明保护层选用透明环氧树脂，采用低温热固化工艺，固化温度控制在40~60℃，恒温烘烤40~90min。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

44、本发明核心采用层状嵌合结构设计，依托力致发光粉体的力学响应发光特性，无需光照、通电等外部激发条件，仅通过文玩日常盘玩摩擦即可稳定发光，大幅拓宽产品适用场景。粉体部分嵌入树脂底胶层、部分外露的结构形式，既保留充足的受力发光位点，保证发光灵敏度与发光亮度，又可对粉体形成稳固锚固，有效改善粉体易脱落、结构稳定性差的问题。在上述基础结构上，本发明增设透明保护层并匹配合理的层厚设计，高透光保护层可在不遮挡发光光路的前提下，隔绝水汽、汗液与空气侵蚀，耐磨抗刮，长效保护内层发光粉体。

45、透明保护层可添加uv-292光稳定剂和/或丙烯酸酯改性硅油功能助剂，可对应实现抗黄变或耐磨防污效果，复配使用时可形成协同作用，抑制涂层老化黄变、提升表层耐磨防灰性能，有效延长饰件整体使用寿命。同时，本发明通过限定合理的粉胶配比、上粉方式及分段低温固化工艺，有效平衡粉体锚固强度与发光效果，避免配比失衡引发的掉粉、发光偏弱等问题，低温固化体系可保护发光粉体及功能助剂不被破坏，工艺稳定性强，成品发光均匀、品质稳定。