蓄光型发光涂料是指经过阳光或者灯光照射后能吸收并且储存光能,在光线黑暗时,通过释放之前储存的光能而发出稳定光源的涂料,这种涂料不含有放射性物质,是目前发光涂料的主要发展方向。
蓄光型发光涂料的组成
发光涂料是一种功能性涂料,由以下3种物质组成:
1.成膜物质
根据该涂料的发光特性和应用环境,蓄光型发光涂料采用的成膜物质应当具有以下特性:无色透明且透光性好,特别是对紫外线透过率高,固含量高,耐水性良好,有较强的附着力,耐酸碱、耐溶剂性能好,耐候性、耐冲击性能优良。丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、氟树脂等均满足成膜物质的以上特性。其中丙烯酸树脂对光的主吸收峰在太阳光谱范围之外,无色透明,紫外线透过率高,因而具有优异的耐光性及户外老化性。聚氨酯树脂主链含有强极性氨基甲酸基团,易在大分子间形成氢键,可形成具有**度、耐磨、耐溶剂、耐高低温性能良好、附着力强的漆膜。并且聚氨酯树脂与其他树脂的共混性好,可与多种树脂并用,制备不同要求的涂料新品种。
2 发光颜料
发光颜料是使涂料发光的主要物质,同时它能决定蓄光型发光涂料的余晖亮度,发光时长和颜色等。一般分为两大类:无机发光颜料和有机发光颜料。其中,无机发光颜料又由三大类构成:硫化锌系发光颜料、碱土金属铝酸盐 系发光颜料和稀土掺杂硅酸盐系发光颜料。
第一种是硫化锌系发光颜料,化学性质不稳定,在一定的湿度和紫外线的辐射下会发生分解逐渐衰减褪色变黑,而且发光时间短。要解决这些问题,就得在此颜料中加入少量放射性物质如氘、Co、Pm等。但由于加入的放射性物质会对人体和环境造成危害,所以已经限制了硫化锌系发光颜料的使用。
第二种是稀土掺杂硅酸盐系发光颜料的化学稳定性和热稳定性较强,耐水性好、发光颜色范围较广,且高纯度SiO2原料价廉易得,长期以来都是人们研究和开发的热点。但由于它的发光亮度和余辉时长尚未达到理想水平,目前仍然处于实验研究阶段,要取得实际应用,仍需要继续探索和努力。
第三种是铝酸盐系发光颜料,指以稀土特别是以Eu 为重要元素,以碱土金属铝酸盐为基体的发光颜料。这类发光颜料的优点是: 发光效率高、余辉时间长、化学性质稳定、无放射性,耐酸、耐碱、耐候、耐辐射,抗氧化性和耐紫外线性强,寿命长,可以长期在空气和一些特殊的环境下使用。正是由于以上特性,所以成为制备发光涂料的主要颜料,也使其成为蓄光型发光涂料的优先选择。
3.助剂
助剂通常包括流平剂、增稠剂、表面活性剂、颜料分散剂、催干剂、稳定剂以及填料等。而发光颜料的耐光性差、易粉化,为延长其使用寿命,往往需要在配方中加入高性能光稳定剂; 加入颜料分散剂、增稠剂和防沉淀剂如气相二氧化硅,有助于发光颜料的分散; 少量的滑石粉或钛白粉作为辅助颜料,既能降低涂料成本,又能增强涂料的发光性能。
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