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本文采用微波共沉淀法合成了红色荧光粉CaCO3:Eu3+(CaCO3:Eu3+,Sm3+)、绿色荧光粉CaCO3:Tb3+和蓝色荧光粉CaCO3:Ce3+;并选用硅烷偶联剂KH570、硬脂酸和钛酸酯偶联剂TC-114为表面改性剂,采用湿法改性对CaCO3:Eu3+荧光粉进行改性。利用XRD、SEM、FT-IR、激光粒度仪和PL-PLE等仪器分别对荧光粉的物相、形貌、结构、粒度和荧光性能进行表征。此外,采用熔融共混法将CaCO3:Eu3+荧光粉分别与PP、PET复合,制备了PP/CaCO3:Eu3+和PET/CaCO3:Eu3+复合材料,对其力学性能、热性能及荧光性能进行了研究,结果表明:(1)CaCO3:Eu3+荧光粉能被262nm和394nm紫外光激发,在611nm波长处发红光;CaCO3:Tb3+荧光粉能被230nm紫外光激发,在542nm波长处发绿光;CaCO3:Ce3+荧光粉能被300nm和340nm紫外光激发,在433nm波长处发蓝光。CaCO3:Eu3+,Sm3+荧光粉与CaCO3:Eu3+荧光粉的激发和发射峰位置相同,但其在614nm处的发射强度明显较强,且均以Eu3+的5D0→7F2受迫电偶极跃迁占主导地位。(2)采用湿法对CaCO3:Eu3+荧光粉进行改性,三种表面改性剂均改性成功,改性后其晶型结构未发生变化,且其激发和发射峰位置没有改变;经硬脂酸改性后的CaCO3:Eu3+荧光粉其激发和发射光谱(265nm)的荧光强度明显增强,当硬脂酸用量为1%时,在265nm激发下614nm处的发射光谱强度最强;KH570改性的CaCO3:Eu3+荧光粉的荧光强度稍有减弱;而TC-114改性后的CaCO3:Eu3+荧光粉的荧光强度明显减弱。(3)采用熔融共混法制备了PP/CaCO3:Eu3+复合材料,CaCO3:Eu3+荧光粉添加量为0-10wt%。PP/CaCO3:Eu3+复合材料的拉伸强度略有降低,而其弯曲强度有所提高;从SEM图可以看出,CaCO3:Eu3+荧光粉在PP基体中分散较均匀,但随着CaCO3:Eu3+荧光粉加入量的增大,CaCO3:Eu3+荧光粉在PP基体中出现局部团聚现象;从DSC分析可知,与纯PP相比,PP/CaCO3:Eu3+复合材料的熔点和结晶速率提高,而结晶度则降低。(4)聚丙烯在紫外灯下本身不发光,而PP/CaCO3:Eu3+复合材料在紫外灯下整体显红色;从荧光光谱分析可知,PP/CaCO3:Eu3+复合材料的激发和发射峰与CaCO3:Eu3+荧光粉激发和发射峰位置一一对应,其荧光性能未发生改变,但复合材料的荧光强度明显减弱;PP/CaCO3:Eu3+复合材料的荧光强度随着CaCO3:Eu3+荧光粉加入量的增大而增强。(5)此外,采用熔融共混法制备了PP/CaCO3:Tb3+复合材料和PP/CaCO3:Ce3+复合材料,荧光粉添加量均为10wt%。PP/CaCO3:Tb3+和PP/CaCO3:Ce3+复合材料在紫外灯下分别显绿光和蓝紫光。PP/CaCO3:Tb3+复合材料的激发和发射峰与CaCO3:Tb3+荧光粉激发和发射峰位置一一对应,其荧光性能未发生改变,而PP/CaCO3:Ce3+复合材料的激发和发射峰发生了蓝移。(6)采用熔融挤出法制备了PET/CaCO3:Eu3+复合材料,CaCO3:Eu3+荧光粉添加量为0-5wt%。PET/CaCO3:Eu3+复合材料的冲击强度、弯曲强度和拉伸强度均降低;从SEM图可以看出,CaCO3:Eu3+荧光粉在PET基体中分散较均匀;从DSC分析可知,与纯PET相比,PET/CaCO3:Eu3+复合材料热结晶温度明显提高,其特征粘度、玻璃化转变温度和结晶度均降低。PET在紫外灯下吸收紫外光颜色偏蓝,而PET/CaCO3:Eu3+复合材料在紫外灯下整体显红色;从荧光光谱分析可知,PET/CaCO3:Eu3+复合材料的荧光强度随着CaCO3:Eu3+荧光粉加入量的增大而增强。