DOI:10.1016/j.cej.2020.126949
新型防伪材料引起了人们对改善防伪包装市场的广泛兴趣。为了开发出防伪且机械可靠的复合材料,材料和基质的工程化研究迫在眉睫。在这项工作中,通过静电纺丝法成功地制备了SrAl2O4:Eu2+@TPU(聚氨酯)紫外线防伪膜。随后,对膜的形态、结构、透光率和力学性能进行了系统的表征。将传统的SrAl2O4:Eu2+荧光粉与热塑性材料TPU集成在一起获得的防伪膜具有可拉伸性、柔性和透明性。它不仅不能被肉眼发现,而且不影响膜的透明性。此外,它还具有独特的一维纳米结构。作为一种新型防伪材料,该膜在环境条件下可提供一线和二线防伪功能以及出色的防伪强度。本研究为制备多功能、高机械强度的防伪膜提供了一条低成本的有效途径,从而创造突出的市场潜力以及显著的经济和社会价值。
图1.(a,b)SAOE纳米纤维的TEM和HRTEM图像,以及(c)相应的元素映射。
图2.(a)SAOE@TPU膜的制备过程示意图;(b)和(c)SAOE纳米纤维;(d)电纺纯TPU膜;(e)SAOE@TPU膜的SEM图像。
图3.(a)纯SrAl2O4和SrAl2O4:Eu2+(1-6mol%)的X射线衍射图。(b)(130)平面的放大图。
图4.(a)SAOE、纯TPU、SAOE@TPU膜的XRD图案;(b)纯TPU膜、SAOE@TPU膜和SAOE纳米纤维的FTIR光谱。
图5.(a)不同摩尔比的SrAl2O4:Eu2+样品在365nm激发下的PL光谱;(b)SAOE纳米纤维和SAOE@TPU膜的PL强度;(c)在365nm激发下在525nm处监测的SAOE和SAOE@TPU膜的光致发光衰减曲线。
图6.(a)SAOE@TPU拉伸膜的照片;b)弹性和c)柔性;(e)用紫外可见光谱仪测量的可拉伸SAOE@TPU薄膜的透光率。插图显示了制备的可拉伸SAOE@TPU膜的照片。(d)防水照片;(f)纯TPU膜和g)SAOE@TPU膜的水接触角。
图7.a)在不同伸长率下,SAOE@TPU膜在日光(顶部)和365nm紫外线(底部)下的照片。b)SAOE@TPU薄膜在不同伸长率下的PL强度谱。
图8.各种膜在日光和紫外线照射下的数码照片:(a)带有“SUST”图案的透明防伪膜,以及b)带垫圈的矩形膜;(c)用于化妆品防伪的垫片;(d)由SAOE@TPU薄膜粘合的原型包装。(e)制备紫外线防伪原型包装的示意图。