專利名稱：蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的制作方法
蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，涉及一種光致蓄光性發(fā)光材料，尤其是塑料類光致蓄光性發(fā)光材料。
蓄光性發(fā)光材料是一種新型高效節(jié)能材料，它是由透光性(特別是紫外光)的基體材料加入蓄光性發(fā)光粉再經(jīng)過(guò)后續(xù)加工而成的基礎(chǔ)應(yīng)用性材料。按基體的不同，可分為油墨類、油漆類、塑料類、玻璃陶瓷類等。其工作原理是在可見光或紫外光的環(huán)境中吸收一定量的光能后，在黑暗的環(huán)境中(如夜色或地下場(chǎng)所)自動(dòng)輝發(fā)出人眼可察覺(jué)的亮光，并維持一段時(shí)間(即余輝時(shí)間)。其優(yōu)異的夜間發(fā)光性能和安全性能，使其能廣泛用于各類工程應(yīng)用領(lǐng)域和裝飾領(lǐng)域。如可用于高層建筑、人防工程、海上或水下工程和設(shè)施、地下商場(chǎng)等。
現(xiàn)有的塑料類光致蓄光性發(fā)光材料，是以聚乙烯、聚酯等塑料為基體，通過(guò)摻入硫化物類熒光粉經(jīng)模壓或燒結(jié)制得。硫化物的化學(xué)穩(wěn)定性差，使用壽命短，成本高。硫化物類熒光粉在制造過(guò)程中易放出硫化氫氣體污染大氣環(huán)境。加入放射性物質(zhì)的熒光粉更是有害的環(huán)境污染源。此外，這樣的發(fā)光材料發(fā)光強(qiáng)度低，余輝時(shí)間短(約2小時(shí))，耐酸、耐溫、耐老化性能及耐候性能也差，尤其不能適應(yīng)戶外或惡劣的環(huán)境中使用。
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題，尋找一種發(fā)光強(qiáng)度高、余輝時(shí)間長(zhǎng)、無(wú)環(huán)境污染、耐候性能優(yōu)越，特別能適應(yīng)戶外和惡劣環(huán)境中使用的發(fā)光材料。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是它包括塑料基體材料和發(fā)光粉，其特征在于它含有60～90％(wt)的聚四氟乙烯樹脂，10～40％(wt)多離子激活的長(zhǎng)余輝發(fā)光粉。多離子激活的長(zhǎng)余輝發(fā)光粉為多離子激活的堿土金屬鋁酸鹽、硅酸鹽或氫氧鋁酸鹽，多離子激活的堿土金屬鋁酸鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為MO·Al2O3Eu·A·B其中M為堿土金屬離子Ca、Mg、Ba、Sr中至少一種離子；Eu為稀土金屬銪的化合物；A為稀土離子中Ce、Tb、Dy中至少一種離子；B為非稀土離子Sb、Sn中至少一種離子；多離子激活的堿土金屬硅酸鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為MO·M‘O·SiO2·REu·Ln其中M為堿土金屬離子Ca、Zn、Ba、Sr中至少一種離子；M‘為離子Mg、Cd、Be中至少一種；R為B2O3、P2O3中至少一種；Eu為稀土金屬銪的化合物；Ln為Nd、Dy、Ho、Tm、La、Pr、Tb、Ce、Mn、Bi、Sn、Sb中至少一種離子；多離子激活的氫氧鋁酸鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Sr·M·Al3O5(OH)Eu·M‘
其中M為Ca、Mg、Zn、Cd、Ba、中至少一種離子；Eu為稀土金屬銪的化合物；M‘為L(zhǎng)a、Ce、Pr、Nd、Dy、Er、Co、Ag、Cu、Fe、Sb中至少一種離子；聚四氟乙烯材料理化性能優(yōu)越，耐酸堿、耐高低溫、耐老化特別能適應(yīng)戶外或惡劣的外界環(huán)境。
多離子激活的堿土金屬鋁酸鹽、硅酸鹽或氫氧鋁酸鹽的長(zhǎng)余輝發(fā)光粉，與硫化物類的發(fā)光粉或熒光粉相比，它更容易被光激發(fā)，200-450nm的波長(zhǎng)范圍的光都能使其激發(fā)(包括紫外光、可見光或紅外光)。它發(fā)光亮度高，當(dāng)激發(fā)停止后，余輝時(shí)間長(zhǎng)。可耐1000℃以上高溫，長(zhǎng)期使用不會(huì)出現(xiàn)如硫化物系發(fā)光粉的“發(fā)黑”現(xiàn)象。無(wú)放射性污染。
本發(fā)明中的其它成分還可以有玻璃纖維、SiO2、玻璃微珠等，其總量為15％(wt)。這些材料均作為基體的增強(qiáng)材料和利于發(fā)光粉對(duì)激發(fā)光的吸收。
采用本發(fā)明技術(shù)方案制造的發(fā)光材料，發(fā)光亮度高(＞1000mcd／m2)，可見光或紫外光照射10-30分鐘，余輝時(shí)間達(dá)8-12小時(shí)?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好，產(chǎn)品耐溫范圍在-40-+260℃，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，使用壽命為現(xiàn)有發(fā)光材料的5-10倍，用它加工的發(fā)光材料可用于道路交通、電子電信、建筑工程、醫(yī)療器械、戶內(nèi)外廣告等眾多領(lǐng)域。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1配制100Kg蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，需稱取聚四氟乙烯樹脂(商品名為Hostaflon TFM1700，市售)80Kg，多離子激活的長(zhǎng)余輝發(fā)光粉為多離子激活的堿土金屬鋁酸鹽發(fā)光粉(商品名為PLO-7型，大連路明光源有限公司，市售)20kg，將聚四氟乙烯樹脂搗碎，過(guò)100目篩后，與發(fā)光粉相混和，用液壓機(jī)在150～750kgf／cm2壓力下保壓20min，模壓成預(yù)制品，以60～120℃／h升溫速度，升溫至380±5℃，保溫5～12h后冷卻至室溫，即得蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料制品。
實(shí)施例2配制100Kg蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，需稱取聚四氟乙烯樹脂(模壓用細(xì)顆粒聚四氟乙烯樹脂SM021-F，濟(jì)南化工廠)65Kg，多離子激活的長(zhǎng)余輝發(fā)光粉為多離子激活的堿土金屬硅酸鹽(市售，)20kg，250目無(wú)堿玻璃纖維粉15kg，將聚四氟乙烯經(jīng)搗碎后過(guò)100目篩，無(wú)堿玻璃纖維粉經(jīng)80℃烘干2小時(shí)后，與發(fā)光粉相混和，以下工藝過(guò)程同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，包括塑料基體材料和發(fā)光粉，其特征在于它含有60～90％(wt)的聚四氟乙烯樹脂，10～40％(wt)多離子激活的長(zhǎng)余輝發(fā)光粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，其特征在于多離子激活的長(zhǎng)余輝發(fā)光粉為多離子激活的堿土金屬鋁酸鹽，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為MO·Al2O3Eu·A·B其中M為堿土金屬離子Ca、Mg、Ba、Sr中至少一種離子；Eu為稀土金屬銪的化合物；A為稀土離子中Ce、Tb、Dy中至少一種離子；B為非稀土離子Sb、Sn中至少一種離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，其特征在于多離子激活的長(zhǎng)余輝發(fā)光粉為多離子激活的堿土金屬硅酸鹽，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為MO·M‘O·SiO2·REu·Ln其中M為堿土金屬離子Ca、Zn、Ba、Sr中至少一種離子；M‘為離子Mg、Cd、Be中至少一種；R為B2O3、P2O3中至少一種；Eu為稀土金屬銪的化合物；Ln為Nd、Dy、Ho、Tm、La、Pr、Tb、Ce、Mn、Bi、Sn、Sb中至少一種離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，其特征在于多離子激活的長(zhǎng)余輝發(fā)光粉為多離子激活的氫氧鋁酸鹽，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為Sr·M·Al3O5(OH)Eu·M‘，其中M為Ca、Mg、Zn、Cd、Ba、中至少一種離子；Eu為稀土金屬銪的化合物；M‘為L(zhǎng)a、Ce、Pr、Nd、Dy、Er、Co、Ag、Cu、Fe、Sb中至少一種離子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，其特征在于其成分中還可以加入玻璃纖維，其總量為15％(wt)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，其特征在于其成分中還可以加入SiO2，其總量為15％(wt)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，其特征在于其成分中還可以加入玻璃微珠，其總量為15％(wt)。
全文摘要
蓄光性長(zhǎng)余輝發(fā)光材料,涉及一種光致蓄光性發(fā)光材料,尤其是塑料類無(wú)致蓄光性發(fā)光材料。包括塑料基體材料和發(fā)光粉,其特征在于:它含有60～90%(wt)的聚四氟乙烯樹脂,10～40%(wt)多離子激活的長(zhǎng)余輝發(fā)光粉。它發(fā)光強(qiáng)度高、余輝時(shí)間長(zhǎng)、無(wú)環(huán)境污染、耐候性能優(yōu)越,特別能適應(yīng)戶外和惡劣環(huán)境中使用。它能廣泛用于各類工程應(yīng)用領(lǐng)域和裝飾領(lǐng)域。如可用于高層建筑、人防工程、海上或水下工程和設(shè)施、地下商場(chǎng)等。
文檔編號(hào)C09K11/80GK1293224SQ9911448
公開日2001年5月2日 申請(qǐng)日期1999年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月13日
發(fā)明者張耀明, 楊文光, 戴方畢, 楊義群 申請(qǐng)人:南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院