一种高亮度广角反光材料的制备方法与流程

文档序号:16513284发布日期:2019-01-05 09:28阅读:254来源:国知局

本发明涉及一种高亮度广角反光材料的制备方法,属于反光材料技术领域。



背景技术:

随着社会的发展,科技的进步,越来越多的车辆奔驰在马路上,面对这形形色色的车辆,但是环卫车具有其特别用处,在马路上进行操作作业,马路上车辆较多,特别是在凌晨或夜间作业时车辆颜色的醒目性,也将影响其安全性,现有的环卫车辆外壳体,主要采用普通油漆处理,表现的不够亮,其在夜间或光线较暗的情况下,其安全性也降低了,现有的油漆一般只考虑到其防腐蚀性、持久性;而没有考虑到其反光性的特别用处,在有需要的情况,在防腐性油漆外在涂上一层反光油漆,增加其喷涂工艺复杂性。

反光面料是一种广范应用于交通安全设备、贴膜、防护服、工作服、制服等于人的生命财产安全息息相关的高科技产品。这种反光面料是运用高折射率的玻璃微珠回归反射原理,通过调焦后处理的先进工艺制成,它能将远方直射光线反射回发光处,不论正在黑夜或白天均有良好的逆反射光学性能。尤其是晚上,能够发挥如同白天一样的高能见度,它的出现顺利解决了“被看到”和“看到”这一夜间行车难题,使用这种高能见度反光面料制作的工作服,无论在着光或散射光干扰,还是在遥远处的情况下,都可以比较容易地被夜间驾驶者发现。

具有回归反射功能的微珠裸露型反光材料因其在黑暗环境或夜间受到车灯等外来光束照射时,其警目的逆反射光具有极高的可识别及警示效果而被广泛用于各种安全防范领域;如:道路安全职业服装、消防救灾服装、野外作业服装、道路交通标识等,同时鉴于其夜间反光的装饰效果,在时装、鞋帽、箱包等领域的应用也越来越广泛和普遍。众所周知,上述反光材料均是利用高折射率玻璃微珠的回归反射原理制作而成的,在目前技术条件下,以高折射率玻璃微珠生产裸露型反光材料一般有以下两种方式:

1)、以银粉、金粉或珠光粉等有镜面反射效果的颜料来提高入射光线的反射效果。以此种方式形成的反光材料有两大缺陷:

a)、逆反射性能差,其逆反射系数只有10-40cd/1xm2,在夜间或黑暗条件下的可视距离短,可视角度范围小。

b)材料本身可以任意着色,但反射光的颜色单一,且只能反射一种颜色的光。

2)、通过高真空蒸发、溅射等蒸镀技术来提高了对入射光线的反射效率,使得以此结构形成的反光材料具有优异的逆反射性能和广角性能,其逆反射系数高达250-500cd/1xm2,在夜间或黑暗条件下有很远的可视距离和宽泛的可视范围。但是鉴于光不可透射性,虽然可以通过着色而改变其外观和反射色光的颜色,但其反射光的颜色同样单一,只能反射一种颜色的光。

显而易见,现有的裸露型反光材料存在着反射光颜色单一的缺陷,因此其对服装、箱包、鞋帽产品地装饰匹配效果受到一定限制,同时对其安全警示功能的拓展也受到制约。且耐用性不高、反光效果不理想,鉴于此,我们提出一种高亮度广角反光材料及其制备方法。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对目前市场上的反光材料在夜间或黑暗条件下的可视距离短,可视角度范围小的问题,提供了一种高亮度广角反光材料的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

(1)按重量份数计,分别称取20~35份玻璃微珠、1~5份十二烷基苯磺酸钠、10~16份硫酸钛溶液、40~60份去离子水,将玻璃微珠和去离子水混合均匀,滴加十二烷基苯磺酸钠,磁力搅拌,得混合液,滴加硫酸钛溶液,继续搅拌3~5h,用氨水调节体系ph为9~10,得悬浊液,过滤得滤渣,用去离子水洗涤至中性,并置于温度为80~100℃的烘箱中干燥至恒重,得干燥滤渣,将干燥滤渣置于马弗炉中,煅烧处理,随炉冷却,即得改性玻璃微珠;

(2)按质量比1∶3将铝银粉和粘结剂混合,搅拌2~5h,得复合材料;在基布表面均匀涂覆一层复合材料,并置于100~120℃的烘箱中干燥至恒重,得复合基布,在复合基布表面均匀涂布上改性玻璃微珠,改性玻璃微珠一半没入涂覆层,一半裸露在空气中,热烫处理,冷却至室温,得基体材料,在基体材料表面均匀涂覆一层聚甲基丙烯酸甲酯,常温下晾干,即得高亮度广角反光材料。

步骤(1)所述的玻璃微珠过200~400目筛。

步骤(1)所述的磁力搅拌为在温度为50~60℃下磁力搅拌1~2h。

步骤(1)所述的煅烧处理为在温度为500~700℃下煅烧2~5h。

步骤(2)所述的粘结剂为丙烯酸树脂和聚氨酯树脂按质量比2∶1混合,在搅拌速度为80~100r/min下搅拌1~2h。

步骤(2)所述的铝银粉过600~800目筛。

步骤(2)所述的热烫处理为在温度为70~90℃,压力为0.2~0.6mpa下,热烫10~15min。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明采用非均相沉淀法对玻璃微珠进行包覆,将包覆材料作为反光元件的核心材料,制备出高亮度广角反光材料,在玻璃微珠表面包覆一层二氧化钛薄膜,提高其表面反射率,使入射光较短路程穿透晶界到达微珠表面经过折射反射产生回归反射,从而产生较强的视觉效应,二氧化钛包覆玻璃微珠增加了微珠表面的反射率,使光的强度增加,给人以较强的视觉感应;

(2)本发明采用撒珠法和多道加工法结合制备高亮度广角反光材料,撒珠法制备的反光材料属于露出型,露出型反光材料表面的玻璃微珠与空气直接接触,其材料表面因没有阻碍,光线直接与玻璃微珠接触,逆反射性能优异,撒珠法制备的反光材料中,玻璃微珠表面密度比涂层法高,这样反光点多,导致反光效果增强;最后涂覆一层聚甲基丙烯酸甲酯,使得玻璃微珠牢牢结合在基布上,不易脱落,使得制备的高亮度广角反光材料耐摩擦性能好。

具体实施方式

按重量份数计,分别称取20~35份玻璃微珠、1~5份十二烷基苯磺酸钠、10~16份硫酸钛溶液、40~60份去离子水,将玻璃微珠和去离子水混合均匀,滴加十二烷基苯磺酸钠,在温度为50~60℃下磁力搅拌1~2h,得混合液,滴加硫酸钛溶液,继续搅拌3~5h,用氨水调节体系ph为9~10,得悬浊液,过滤得滤渣,用去离子水洗涤至中性,并置于温度为80~100℃的烘箱中干燥至恒重,得干燥滤渣,将干燥滤渣置于马弗炉中,在温度为500~700℃下煅烧2~5h,随炉冷却,即得改性玻璃微珠;按质量比为2∶1将丙烯酸树脂和聚氨酯树脂混合,在搅拌速度为80~100r/min下搅拌1~2h,得粘结剂,按质量比1∶3将铝银粉和粘结剂混合,搅拌2~5h,得复合材料;在基布表面均匀涂覆一层复合材料,并置于100~120℃的烘箱中干燥至恒重,得复合基布,在复合基布表面均匀涂布上改性玻璃微珠,改性玻璃微珠一半没入涂覆层,一半裸露在空气中,在温度为70~90℃,压力为0.2~0.6mpa下,热烫10~15min,冷却至室温,得基体材料,在基体材料表面均匀涂覆一层聚甲基丙烯酸甲酯,常温下晾干,即得高亮度广角反光材料。

实例1

按重量份数计,分别称取20份玻璃微珠、1份十二烷基苯磺酸钠、10份硫酸钛溶液、40份去离子水,将玻璃微珠和去离子水混合均匀,滴加十二烷基苯磺酸钠,在温度为50℃下磁力搅拌1h,得混合液,滴加硫酸钛溶液,继续搅拌3h,用氨水调节体系ph为9,得悬浊液,过滤得滤渣,用去离子水洗涤至中性,并置于温度为80℃的烘箱中干燥至恒重,得干燥滤渣,将干燥滤渣置于马弗炉中,在温度为500℃下煅烧2h,随炉冷却,即得改性玻璃微珠;按质量比为2∶1将丙烯酸树脂和聚氨酯树脂混合,在搅拌速度为80r/min下搅拌1h,得粘结剂,按质量比1∶3将铝银粉和粘结剂混合,搅拌2h,得复合材料;在基布表面均匀涂覆一层复合材料,并置于100℃的烘箱中干燥至恒重,得复合基布,在复合基布表面均匀涂布上改性玻璃微珠,改性玻璃微珠一半没入涂覆层,一半裸露在空气中,在温度为70℃,压力为0.2mpa下,热烫10min,冷却至室温,得基体材料,在基体材料表面均匀涂覆一层聚甲基丙烯酸甲酯,常温下晾干,即得高亮度广角反光材料。

实例2

按重量份数计,分别称取28份玻璃微珠、3份十二烷基苯磺酸钠、13份硫酸钛溶液、50份去离子水,将玻璃微珠和去离子水混合均匀,滴加十二烷基苯磺酸钠,在温度为55℃下磁力搅拌1.5h,得混合液,滴加硫酸钛溶液,继续搅拌4h,用氨水调节体系ph为9,得悬浊液,过滤得滤渣,用去离子水洗涤至中性,并置于温度为90℃的烘箱中干燥至恒重,得干燥滤渣,将干燥滤渣置于马弗炉中,在温度为600℃下煅烧3h,随炉冷却,即得改性玻璃微珠;按质量比为2∶1将丙烯酸树脂和聚氨酯树脂混合,在搅拌速度为90r/min下搅拌1.5h,得粘结剂,按质量比1∶3将铝银粉和粘结剂混合,搅拌4h,得复合材料;在基布表面均匀涂覆一层复合材料,并置于110℃的烘箱中干燥至恒重,得复合基布,在复合基布表面均匀涂布上改性玻璃微珠,改性玻璃微珠一半没入涂覆层,一半裸露在空气中,在温度为80℃,压力为0.4mpa下,热烫13min,冷却至室温,得基体材料,在基体材料表面均匀涂覆一层聚甲基丙烯酸甲酯,常温下晾干,即得高亮度广角反光材料。

实例3

按重量份数计,分别称取35份玻璃微珠、5份十二烷基苯磺酸钠、16份硫酸钛溶液、60份去离子水,将玻璃微珠和去离子水混合均匀,滴加十二烷基苯磺酸钠,在温度为60℃下磁力搅拌2h,得混合液,滴加硫酸钛溶液,继续搅拌5h,用氨水调节体系ph为10,得悬浊液,过滤得滤渣,用去离子水洗涤至中性,并置于温度为100℃的烘箱中干燥至恒重,得干燥滤渣,将干燥滤渣置于马弗炉中,在温度为700℃下煅烧5h,随炉冷却,即得改性玻璃微珠;按质量比为2∶1将丙烯酸树脂和聚氨酯树脂混合,在搅拌速度为100r/min下搅拌2h,得粘结剂,按质量比1∶3将铝银粉和粘结剂混合,搅拌5h,得复合材料;在基布表面均匀涂覆一层复合材料,并置于120℃的烘箱中干燥至恒重,得复合基布,在复合基布表面均匀涂布上改性玻璃微珠,改性玻璃微珠一半没入涂覆层,一半裸露在空气中,在温度为90℃,压力为0.6mpa下,热烫15min,冷却至室温,得基体材料,在基体材料表面均匀涂覆一层聚甲基丙烯酸甲酯,常温下晾干,即得高亮度广角反光材料。

将本发明制备的高亮度广角反光材料及市售的反光材料进行检测,具体检测结果如下表表1:

检测方法:

反射率测试:取实施例1-3所制备的发光面料样品6cm×6cm片样,按照gb/t3979-2008的标准,采用美国hunterlab公司生产的ultrascanpro超高精度专业分光测色仪,在d65光源条件下,通过积分球d/8结构测试其反射率,反射率数据为350nm-1050nm每隔5nm波长的光波的反射率的加权平均值,权值对应d65光源的能量分布曲线,测试数据记录到表1中。

耐候性(耐湿热老化):取实施例1-3所制备的发光面料样品6cm×6cm片样,按照gb/t2423.1-2001标准测试,环境温度85℃,环境湿度85%rh,采用sh-241环境试验箱测试;测试实验后的样品的反射率并将测试数据记录到表1中。

光泽增加率:按照gb/t3979-2008的标准,采用美国hunterlab公司生产的ultrascanpro超高精度专业分光测色仪进行测试。

表1高亮度广角反光材料性能表征

由表1可知本发明制备的高亮度广角反光材料,反射率高,耐候性好,在黑暗情况下,可视距离长,可视范围大,视角宽阔。本发明高亮度广角反光材料具有极其广阔的市场前景和应用价值。

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