发光涂料
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稀土长效发黄绿色光草绿色光浅绿色光夜光粉发光粉荧光粉一、耀德兴科技夜光粉的颜色:1、耀德兴科技夜光粉颜色有常规的黄绿光、兰绿光、天蓝光、红色光、白色光、绿色光、橙色光、紫色光、黄色光、桔红、桃红、粉红、浅绿、荧光黄、荧光绿、荧光红、荧光蓝、黄绿色光草绿色光浅绿色光等各种颜色,任意满足客户的需要。
2、夜光颗粒:我们有常用的黄绿光颗粒、兰绿光颗粒,天兰光颗粒、红光颗粒,适用于玻璃工艺品内灌注、POL Y 工艺品、透明软胶等夜光产品中。
二、耀德兴科技夜光粉的用途:夜光粉夜光材料具有独特的装饰、警示功能、广泛用于广告业、装饰装潢、工厂厂区的暗处通道、高压、危险、坑洞的警示,建筑工地施工现场的安全警示、军事设施的夜间无能源低度照明、公共场所的美饰、警示系统、地铁、车站、机场、港口、高速公路、城市街道、商场、办公大楼、公寓、娱乐场所、电影院、游戏场、风景区、体育馆、展览中心、学校、医院等警示标志系统、紧急疏散系统、具体表现在楼梯、走廊、墙面、地板、甲板、救生艇、救生器材、消防设施、也可用于钟表、按钮、野外仪器、指示器、收音机、照相机、一般饰品、服装制品、电源开关、钓器具上。
三、耀德兴科技应用参考颜色夜光粉有长效型黄绿光、蓝绿光、天蓝光、紫色光、桔红光、橙黄光,可添加各色荧光剂调色,荧光彩色夜光粉,可相互混合调色。
可利用荧光颜料、染料,调整发光前后的颜色,荧光剂添加比例约为夜光粉的的 1%~5%,也可使用一般染、颜料调色,但会减低发光效果。
四、耀德兴科技长效长余辉夜光粉与涂料配制及使用说明:说明发光涂料由夜光粉(发光粉、荧光粉、蓄光粉、储光粉、有机树脂、有机溶剂和助剂组成,为了避免在制备过程中损坏夜光粉的晶体结构,导致其发光性能衰减,不能使用金属滚磨等加工手段,同时考虑到长效长余辉夜光粉在树脂中的分散效果,最好是即配即用。
五、耀德兴科技发光涂料的配制方法:1、选用透明度好的中性有机树脂,如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、pvc 树脂、聚乙烯醇缩丁醛、树脂、sbs 树脂等;2、分散效果与发光效果的矛盾,长效长余辉夜光粉粒度宜选用200目或300目的粉料,另依据不同的涂料类型、不同的用途及客户对亮度的要求自行选择粉体粒径,涂料中总含粉量控制在20%-50%(wt 。
自发光材料_有一种材料自发光有这样一种材料,它不用电,无需复杂的设备,也非放射性或含荧光物质,但只要让它吸蓄目光、荧光、灯光、紫外光等杂散光10~20分钟后,就可在黑暗中持续发光12小时以上,并可根据实际需要发出红、绿、蓝、黄、紫等多种彩色光。
这种神奇的材料就是蓄光型自发光材料,又可称为光致光超长余辉蓄光材料、非放射性蓄光材料、无电源自发光材料等。
蓄光型自发光材料是一类吸收了激发光能并储存起来,光激发停止后,再把储存的能量以光的形式慢慢释放出来,并可持续几个甚至十几个小时的发光材料。
这种吸收光-储存-再发光,并可无限重复的过程和蓄电池的充电-放电-再充电-再放电的反复重复是相似的,所以称为蓄光型自发光材料。
与日趋成熟的光电技术相比,如何实现材料的光一光转换尚是新兴技术,也格外受到人们的关注,因为它更符合节能与环保的需求。
早期的自发光材料,可以追溯到居里夫人发现的镭元素,这时的自发光材料可以称之为第一代自发光材料,具有一定的放射性。
第二代自发光材料,即传统的硫化物荧光材料,由于其对人体具有一定的毒害性、放射性,以及发光亮度低和持续时间短等缺点,而使其应用领域受到很大的局限。
第三代蓄光型自发光材料与前两代自发光材料相比,具有稳定、无毒、无放射性等显著优点,且其发光强度和持续时间是传统自发光材料的30~50倍。
蓄光型自发光材料可分为三个种类。
一是硫化物系列蓄光型自发光材料。
目前依旧有实用价值的材料有:发光颜色为黄绿色的硫化锌一铜系列、发光颜色为蓝色的硫化钙一铋系列、发光颜色为红色的硫化钙一铕系列;二是铝酸盐体系蓄光型自发光材料。
具有发光效率高,化学稳定性好的特点。
目前达到实用化程度的材料有:发光颜色为蓝紫色的铝酸钙-铕、钕,发光颜色为黄绿色的铝酸锶-铕、镝;三是硅酸盐体系蓄光型自发光材料。
这是根据铝酸盐体系蓄光型自发光材料尚存在耐水性稍差,发光色较单一,对原材料纯度要求高,生产成本高等缺点,而开发出来的耐水性好、紫外辐照性稳定、发光色多样、余辉亮度较高、余辉时间较长的新型自发光材料。
光致储能夜光粉荧光粉一、耀德兴科技长效夜光粉应用领域利用耀德兴科技发光颜料夜光粉制作的发光产品具有独特的功用,应用领域广泛,市场范围很大,极具商业价值,有很好的社会及经济效应。
光致蓄光型自发光颜料夜光粉,是一种新型的稀土铝酸盐类材料,是在传统的稀土铝酸盐类发光材料的基础上加进高温助剂,并参进其它外部离子,采用独特的配方及处理工艺精制而成,外观为浅绿色和浅黄色,发光颜色分别为黄绿色、蓝绿色和绿色,对波长450纳米以下的短波可见光具有很强的吸收能力,通过吸收各种自然光或人造光,实现于黑暗状态下的自发光功能,并可无限次循环使用,该发光材料起始高亮度可达2-5小时以上,肩部发光曲线平缓,余辉持续时间可达15小时以上,具有相当高的实用价值,完全不同于传统的硫化锌短效发光粉,发光时间短。
人们在实际生活中利用夜光粉长时间发光的特性,制成弱照明光源,在军事部门有特殊的用处,把这种材料涂在航空仪表、钟表、窗户、机器上各种开关标志,门的把手等处,也可用各种透光塑料一起压制成各种符号、部件、用品(如电源开关、插座、钓鱼钩等)。
这些发光部件经光照射后,夜间或意外停电、闪电后起床等它仍在持续发光,使人们可辨别周围方向,为工作和生活带来方便。
把夜光材料超细粒子掺入纺织品中,使颜色更鲜艳,小孩子穿上有夜光的纺织品,可减少交通事故。
二、耀德兴科技夜光粉夜光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后,把光能储存起来,在停止光照射后,在缓慢地以荧光的方式释放出来,所以在夜间或者黑暗处,仍能看到发光,持续时间长达几小时至十几小时。
带有放射性的夜光粉,是在荧光粉中掺入放射性物质,利用放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光,这类夜光粉发光时间很长,但有毒有害和环境污染等应用范围小。
三、耀德兴科技夜光粉的用途:夜光粉夜光材料具有独特的装饰、警示功能、广泛用于广告业、装饰装潢、工厂厂区的暗处通道、高压、危险、坑洞的警示,建筑工地施工现场的安全警示、军事设施的夜间无能源低度照明、公共场所的美饰、警示系统、地铁、车站、机场、港口、高速公路、城市街道、商场、办公大楼、公寓、娱乐场所、电影院、游戏场、风景区、体育馆、展览中心、学校、医院等警示标志系统、紧急疏散系统、具体表现在楼梯、走廊、墙面、地板、甲板、救生艇、救生器材、消防设施、也可用于钟表、按钮、野外仪器、指示器、收音机、照相机、一般饰品、服装制品、电源开关、钓器具上。
发光涂料研究进展摘要:本文分别阐述了目前可用于发光涂料的不同发光材料系统的研究进展,并就发光涂料中的基料和填料对产品性能的影响以及发光涂料的发展趋势进行了讨论。
关键词:发光涂料,发光材料,进展发光涂料常是一种光致发光的功能性涂料。
它具有十分广泛的应用领域,如用于建筑物装潢,公共场所安全通道警示标志,高速公路、铁路、机场等交通设施中各种行车导航指示,以及人造景观,文化艺术品装饰和应急照明等。
目前商品发光涂料多以溶剂型为主,这类涂料涂装成膜时会挥发出对人体有害的有机物,而使应用范围和用量受到很大限制。
水性发光涂料克服了这一缺点,对人体无害、环境友好,故开发新型水性发光涂料已成为当今发光涂料研究中的热点之一。
但无论何种发光涂料,其中的发光材料决定着涂料的主要技术性能,包括发光亮度、颜色以及余辉的持续时间。
关于发光材料余辉时间,传统上认为材料受激后可持续发光0.1~1s则可称为长余辉,大于1s的为超长余辉。
但现在发光材料的余辉时间已远远超过秒的量级,达到几小时或十几小时的水平。
早在十九世纪,人们为了得到长余辉效应而在硫化物中加入放射性元素,余辉时间的长短取决于所掺入的放射性同位素的半衰期。
随着发光材料研究的不断深入,人们发现在一些硫化物、铝酸盐和硅酸盐等结构中适量掺入Cu+、Ag+、Au+、Mn2+或一些稀土元素的离子均可实现较长时间的余辉,其基本原理是所掺入的杂质离子与基质晶格形成了发光中心,使激发到导带上的电子被陷阱能级捕获,并在热涨落作用下持续向杂质离子激发态能级提供电子,从而导致杂质离子激发态-基态跃迁所产生的余辉得到长时间的持续。
实验表明:除作为激发剂的杂质离子外,发光材料基质的组成、晶体结构以及材料制备工艺条件等都会影响发光材料余辉的颜色、亮度和持续时间。
本文在此基于发光涂料这一应用领域,就发光材料的研究开发动向与趋势作一概括分析,并就发光涂料中的基料和填料对产品性能的影响进行讨论。
1 发光涂料所选用的材料光致发光材料是指在阳光或紫外线照射停止后仍能发光的材料[1]。
用于发光涂料的发光材料常以粉末颗粒分散于液相基料中,称为发光粉。
这种材料的研究和应用早在100多年前就开始。
1866年法国化学家S.Theodore 发明了ZnS型荧光粉,到20世纪20年代人们开始在ZnS中掺入不同的金属离子作激活剂,并引入卤素离子作为共激活剂以改善材料的发光性能,延长余辉时间。
随后又发现稀土离子也可有效地掺入ZnS 中并使余辉时间得到延长。
稀土离子之所以能成为激活剂,被认为是稀土离子中4f-5d和4f-4f轨道跃迁产生了大振子强度的激发,其能量的大部分又都在可见光区域内。
随着稀土类激活剂的发展,人们在硫化物研究基础上发现碱土铝酸盐,硅酸盐以及锗酸盐等系列基质材料很容易与稀土离子形成高性能发光中心,从而出现了发光材料的突破性发展。
1.1硫化物系发光材料硫化物系发光粉主要包括硫化锌、硫化锌镉、硫化锶、硫化钡、硫化钙等。
其中硫化锌材料的研究最多,应用也最为广泛。
这些硫化物发光材料品种繁多,研究方法也是众所不一。
目前仍然使用的硫化物系发光材料有发黄绿光的ZnS:Cu、发蓝色光的CaS:Bi、发红色光的CaS:Eu系列。
最近H.Chander等研究了在N2、H2S的还原气氛下通过固相反应合成制备ZnS:Cu发光粉,并加入卤素Br作为共激活剂,所制得的发光粉在530nm近有比较宽的发射光谱。
这里Br作为共激活剂不仅促进结晶,而且也进入ZnS晶格与ZnS:Cu形成复合发光中心。
复合发光中心的形成也可在ZnS:Cu 中掺入Co,由于ZnS:Co的陷阱能级与ZnS:Cu不同,所以受扰动后的热释发光情况也不一样,会使ZnS:(Cu,Co) 的60min后亮度提高到原来不掺Co时的两倍多,也就是说在ZnS:(Cu,Co)中,光的衰减速度变得缓慢,并且是特征峰在450nm的亮度加强。
此外,ZnS:Cu系列发光粉的余辉衰减速度受环境温度的影响较大,降低环境温度会使余辉的衰减速度减小,升高温度余辉的亮度增加,但持续时间变短,这一现象说明了余辉过程受控于陷阱能级上电子的热激发跃迁。
在硫化物的结构中掺入稀土离子作为激发剂,理论上应使余辉时间有较大的增加。
但由于多数稀土离子与基质硫化物中的金属离子化学性质(如价态,电负性和离子尺寸等)有很大的差异,难以实现高浓度的掺杂。
所以,在硫化物中掺入稀土离子虽可使余辉时间有所增长,但因掺杂浓度的限制,使陷阱能级上储存的电子数目不足以大幅度增长余辉时间。
因此目前应用较多的发光粉仍以掺Eu2+为主。
如在CaS中掺Eu2+余辉时间由原来掺Cu+的60min提高到90min,一定程度上满足了实用的要求。
1.2铝酸盐发光材料碱土铝酸盐发光材料是目前研究和应用最多的长余辉发光材料体系。
其发光机理与硫化物系列相同,均是通过选择合适的激活剂,形成发光中心。
由于碱土铝酸盐晶体结构属尖晶石结构(八面体配位),而硫化物是闪锌矿或纤锌矿结构(四面体配位),形成发光中心的激活剂元素溶入尖晶石结构比溶入闪锌矿或纤锌矿结构在热力学和动力学上均更加容易。
因此,碱土铝酸盐结构内的陷阱能级比硫化物多,从而可捕获更多的电子使发光的有效余辉时间相对硫化物发光材料明显增长,目前已达16h以上。
最近,D.Haranath等人研究了在不同温度条件下合成的SrAl2O4:Eu的亮度与余辉的特性。
实验表明:在升温速率范围为300~625℃/h,于1200℃保温2~4h,冷却速率为100~250℃/h等条件下制备的发光粉在日光条件下具有较高的活性。
其余辉衰减特性与ZnS:Cu 的相比(ZnS:Cu的余辉时间为10~500s),SrAl2O4:Eu在漆黑条件下余辉达18~24h,亮度达0.32 mcd/m2,是人肉眼敏感光亮度(0.0032mcd/m2)的100倍。
此外,M.García-Hiólito 等人用超声波热解喷涂的方法制备碱土铝酸盐发光涂层材料时发现,不同的衬底温度导致发光涂层材料具有不同的表面形貌特征,且材料的光致发光亮度随衬底的温度增加而增加。
这一现象充分说明,发光材料晶体结构的生长发育情况与制备温度密切相关,较低的合成温度可能导致无定型或存在大量微结构缺陷结构特征的发光材料,无定型结构不利于清晰能带的形成,对发光中心有效能级结构的产生起到抑制作用,故可大大削弱了发光材料的发光能力。
相反,当材料合成温度足够高,晶体结构生长发育情况良好,则可有利于材料发光电子陷阱能级结构的形成,使材料发光能力得到充分发挥。
长余辉发光材料是将太阳光、日光灯或其他光线的能量储存起来,在黑暗中再把储存的能量以光的形式释放出来的一种材料[2]。
SrAl2O4∶Eu2+, Dy3+和Sr4Al14O25∶Eu2+, Dy3+作为典型的铝酸盐的长余辉发光材料在20世纪受到广泛的重视。
因为铝酸盐长余辉发光材料具有稳定的化学性质、高的量子效应、高的发光亮度和长的余辉时间等特点, 可以应用于很多领域[3]。
长余辉发光涂料是长余辉发光制品中应用最为广泛的一种产品它可以用于剧场、地铁、机场、大型商场和酒店等公共场所的应急指示照明,还可以用于装饰、军工等领域。
2001年美国“9.11”事件中,世贸大楼正是安装了由大连路明发光科技股份有限公司生产的长余辉发光涂料制造的应急疏散指示系统,使18000人得以逃生[4,5],从此长余辉发光涂料更加受到世界的关注。
目前以SrAl2O4∶Eu2+, Dy3+和Sr4Al14O25∶Eu2+, Dy3+发光粉制备的发光涂料已有一些报道[5,7],但基本上都是水性发光涂料。
虽然水性发光涂料的生产过程安全、无污染,但存在涂饰后表面粗糙、不易清洁等缺点。
1.3量子点纳米晶体发光涂料迈克尔·鲍尔斯是范德比尔特大学的一名研究生。
混合“涂料”的发明来源于他在一次实验中的偶然发现。
在那次实验中,鲍尔斯原本只是想制造出一种体积非常微小的量子点,尺寸为几纳米,还不到一根头发丝的千分之一。
量子点是用半导体材料制成的纳米晶体,可称为半导体纳米微晶体,又称为“人造原子”,由少量原子组成,尺寸一般在100纳米以下。
普通量子点里面一般包含有100到1000个电子。
这些电子很活跃,而且量子点越小,它们就越活跃。
鲍尔斯制造的量子点则比普通量子点要微小,只含有33到34对原子。
如果用光线照射量子点,或是给它们通上电,量子点就会活跃起来,发出各种颜色的明亮光线。
但是当鲍尔斯用激光照射他的量子点时,意想不到的事情发生了。
“当一束白色的光线笼罩桌子时,我不由惊讶起来。
”鲍尔斯回忆说,“这些量子点应该发蓝光,但是它们现在发出了美丽的白光。
”这一意外发现之后,鲍尔斯和另一名学生萌发出一个新点子。
他们把这种量子点与一种名为聚氨酯的树脂混合,然后将混合物涂在一只发蓝光的发光二极管灯上。
涂上混合“涂料”的灯泡体型臃肿。
但重要的是,它真的如鲍尔斯所愿发出了白光。
这种白光并不是发光二极管的蓝光经由转换后形成的白光,而是像白炽灯泡发出的温暖、微黄的白光。
发光二极管与白炽灯的发白光原理并不相同。
前者通过注入式电发出彩光,彩光必须通过某种荧光粉转换,再通过光线混合,才能形成白光。
后者则是钨丝加热发出白光。
而且,与60瓦标准白炽灯泡相比,涂上“涂料”的灯泡光线比前者明亮大约两倍,照明时间也延长大约50倍[8]。
1.4能发光的隐形墙面涂料白天还是一片洁白的墙壁,到了晚上就会变成梦幻般的太空、五彩斑斓的童话世界。
市民足不出户,也可以躺在一望无垠的草原上,或在群星闪耀的夜空下欣赏着音乐进入梦乡。
专业美工将一种韩国进口的隐形荧光涂料以绘画方式涂抹在白色墙面。
这种涂料在普通灯光照射下没有反应,但在紫光灯照射下会立即产生五彩斑斓的效果,让人有身临其境的梦幻感觉。
2涂料的基料与填料基料是发光涂料的重要组成并直接影响发光涂料的发光性能。
近年来涂料的研究开发向环境友好型方向发展,出于环保需要宜选用水性树脂为基料。
根据应用场合的不同,基料必须具有足够的耐光性、耐磨性、分散性,如以聚乙烯醇(PV A)为基料,SrAl204;Dy3+,Eu2+为发光材料,加入适当的助剂配制而成的涂料。
由于PV A分子链上含有大量侧羟基,使其具有良好的水溶性,并具有优良的成膜性、附着力、耐油脂性和耐溶剂性。
因此,PV A基料既有透明度高、透光性好、耐溶剂的特点,又有优良的附着力、柔韧性和耐磨性,而且无毒、无环境污染,符合环保的要求。
在涂料涂膜过程中,由于PV A有吸湿性而影响附着能力,为此通常同时使用增塑剂甘油以改善膜的附着力和耐候性。
填料为发光涂料中的惰性组分,用于改善涂料物理机械性能。
水性涂料中常用的填料是碳酸钙、滑石粉、白炭黑和燃烧高岭土等。
其中,成本低廉的碳酸钙可改善涂膜的平滑性,具有良好的耐候性和耐磨性,并由于它具有与树脂基料相近的折光率(1.58),对光没有不良的遮盖力,与滑石粉一起使用能增加涂膜的厚度和均匀性,增强涂层的机械强度。