专利名称：蓄光性长余辉发光材料的制作方法
蓄光性长余辉发光材料，涉及一种光致蓄光性发光材料，尤其是塑料类光致蓄光性发光材料。
蓄光性发光材料是一种新型高效节能材料，它是由透光性(特别是紫外光)的基体材料加入蓄光性发光粉再经过后续加工而成的基础应用性材料。按基体的不同，可分为油墨类、油漆类、塑料类、玻璃陶瓷类等。其工作原理是在可见光或紫外光的环境中吸收一定量的光能后，在黑暗的环境中(如夜色或地下场所)自动辉发出人眼可察觉的亮光，并维持一段时间(即余辉时间)。其优异的夜间发光性能和安全性能，使其能广泛用于各类工程应用领域和装饰领域。如可用于高层建筑、人防工程、海上或水下工程和设施、地下商场等。
现有的塑料类光致蓄光性发光材料，是以聚乙烯、聚酯等塑料为基体，通过掺入硫化物类荧光粉经模压或烧结制得。硫化物的化学稳定性差，使用寿命短，成本高。硫化物类荧光粉在制造过程中易放出硫化氢气体污染大气环境。加入放射性物质的荧光粉更是有害的环境污染源。此外，这样的发光材料发光强度低，余辉时间短(约2小时)，耐酸、耐温、耐老化性能及耐候性能也差，尤其不能适应户外或恶劣的环境中使用。
本发明的目的在于针对上述存在的问题，寻找一种发光强度高、余辉时间长、无环境污染、耐候性能优越，特别能适应户外和恶劣环境中使用的发光材料。
本发明的技术解决方案是它包括塑料基体材料和发光粉，其特征在于它含有60～90％(wt)的聚四氟乙烯树脂，10～40％(wt)多离子激活的长余辉发光粉。多离子激活的长余辉发光粉为多离子激活的碱土金属铝酸盐、硅酸盐或氢氧铝酸盐，多离子激活的碱土金属铝酸盐的化学结构式为MO·Al2O3Eu·A·B其中M为碱土金属离子Ca、Mg、Ba、Sr中至少一种离子；Eu为稀土金属铕的化合物；A为稀土离子中Ce、Tb、Dy中至少一种离子；B为非稀土离子Sb、Sn中至少一种离子；多离子激活的碱土金属硅酸盐的化学结构式为MO·M‘O·SiO2·REu·Ln其中M为碱土金属离子Ca、Zn、Ba、Sr中至少一种离子；M‘为离子Mg、Cd、Be中至少一种；R为B2O3、P2O3中至少一种；Eu为稀土金属铕的化合物；Ln为Nd、Dy、Ho、Tm、La、Pr、Tb、Ce、Mn、Bi、Sn、Sb中至少一种离子；多离子激活的氢氧铝酸盐的化学结构式为Sr·M·Al3O5(OH)Eu·M‘
其中M为Ca、Mg、Zn、Cd、Ba、中至少一种离子；Eu为稀土金属铕的化合物；M‘为La、Ce、Pr、Nd、Dy、Er、Co、Ag、Cu、Fe、Sb中至少一种离子；聚四氟乙烯材料理化性能优越，耐酸碱、耐高低温、耐老化特别能适应户外或恶劣的外界环境。
多离子激活的碱土金属铝酸盐、硅酸盐或氢氧铝酸盐的长余辉发光粉，与硫化物类的发光粉或荧光粉相比，它更容易被光激发，200-450nm的波长范围的光都能使其激发(包括紫外光、可见光或红外光)。它发光亮度高，当激发停止后，余辉时间长。可耐1000℃以上高温，长期使用不会出现如硫化物系发光粉的“发黑”现象。无放射性污染。
本发明中的其它成分还可以有玻璃纤维、SiO2、玻璃微珠等，其总量为15％(wt)。这些材料均作为基体的增强材料和利于发光粉对激发光的吸收。
采用本发明技术方案制造的发光材料，发光亮度高(＞1000mcd／m2)，可见光或紫外光照射10-30分钟，余辉时间达8-12小时。化学稳定性好，产品耐温范围在-40-+260℃，产品性能稳定，使用寿命为现有发光材料的5-10倍，用它加工的发光材料可用于道路交通、电子电信、建筑工程、医疗器械、户内外广告等众多领域。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1配制100Kg蓄光性长余辉发光材料，需称取聚四氟乙烯树脂(商品名为Hostaflon TFM1700，市售)80Kg，多离子激活的长余辉发光粉为多离子激活的碱土金属铝酸盐发光粉(商品名为PLO-7型，大连路明光源有限公司，市售)20kg，将聚四氟乙烯树脂捣碎，过100目筛后，与发光粉相混和，用液压机在150～750kgf／cm2压力下保压20min，模压成预制品，以60～120℃／h升温速度，升温至380±5℃，保温5～12h后冷却至室温，即得蓄光性长余辉发光材料制品。
实施例2配制100Kg蓄光性长余辉发光材料，需称取聚四氟乙烯树脂(模压用细颗粒聚四氟乙烯树脂SM021-F，济南化工厂)65Kg，多离子激活的长余辉发光粉为多离子激活的碱土金属硅酸盐(市售，)20kg，250目无碱玻璃纤维粉15kg，将聚四氟乙烯经捣碎后过100目筛，无碱玻璃纤维粉经80℃烘干2小时后，与发光粉相混和，以下工艺过程同实施例1。
权利要求
1.一种蓄光性长余辉发光材料，包括塑料基体材料和发光粉，其特征在于它含有60～90％(wt)的聚四氟乙烯树脂，10～40％(wt)多离子激活的长余辉发光粉。
2.根据权利要求1所述的蓄光性长余辉发光材料，其特征在于多离子激活的长余辉发光粉为多离子激活的碱土金属铝酸盐，它的化学结构式为MO·Al2O3Eu·A·B其中M为碱土金属离子Ca、Mg、Ba、Sr中至少一种离子；Eu为稀土金属铕的化合物；A为稀土离子中Ce、Tb、Dy中至少一种离子；B为非稀土离子Sb、Sn中至少一种离子。
3.根据权利要求1所述的蓄光性长余辉发光材料，其特征在于多离子激活的长余辉发光粉为多离子激活的碱土金属硅酸盐，它的化学结构式为MO·M‘O·SiO2·REu·Ln其中M为碱土金属离子Ca、Zn、Ba、Sr中至少一种离子；M‘为离子Mg、Cd、Be中至少一种；R为B2O3、P2O3中至少一种；Eu为稀土金属铕的化合物；Ln为Nd、Dy、Ho、Tm、La、Pr、Tb、Ce、Mn、Bi、Sn、Sb中至少一种离子。
4.根据权利要求1所述的蓄光性长余辉发光材料，其特征在于多离子激活的长余辉发光粉为多离子激活的氢氧铝酸盐，它的化学结构式为Sr·M·Al3O5(OH)Eu·M‘，其中M为Ca、Mg、Zn、Cd、Ba、中至少一种离子；Eu为稀土金属铕的化合物；M‘为La、Ce、Pr、Nd、Dy、Er、Co、Ag、Cu、Fe、Sb中至少一种离子。
5.根据权利要求1所述的蓄光性长余辉发光材料，其特征在于其成分中还可以加入玻璃纤维，其总量为15％(wt)。
6.根据权利要求1所述的蓄光性长余辉发光材料，其特征在于其成分中还可以加入SiO2，其总量为15％(wt)。
7.根据权利要求1所述的蓄光性长余辉发光材料，其特征在于其成分中还可以加入玻璃微珠，其总量为15％(wt)。
全文摘要
蓄光性长余辉发光材料,涉及一种光致蓄光性发光材料,尤其是塑料类无致蓄光性发光材料。包括塑料基体材料和发光粉,其特征在于:它含有60～90%(wt)的聚四氟乙烯树脂,10～40%(wt)多离子激活的长余辉发光粉。它发光强度高、余辉时间长、无环境污染、耐候性能优越,特别能适应户外和恶劣环境中使用。它能广泛用于各类工程应用领域和装饰领域。如可用于高层建筑、人防工程、海上或水下工程和设施、地下商场等。
文档编号C09K11/80GK1293224SQ9911448
公开日2001年5月2日 申请日期1999年10月13日 优先权日1999年10月13日
发明者张耀明, 杨文光, 戴方毕, 杨义群 申请人:南京玻璃纤维研究设计院