超长余辉蓄能发光涂料可在太阳光或灯光等可见光照射下吸收并储存光能,光照停止后,在黑暗处将吸收的能量再以可见光的形式缓慢释放。这种光致发光涂料可用于建筑装饰装潢,公共场所安全通道的警示标志,也可以用与人造景观,文化艺术品装饰及特殊场合的发光标志,还可以用于低度应急照明。
1. 发光材料的制备
首先,将Eu2O3和Dy2O3溶解于HNO3中,制得Eu3+、Dy3+的混合溶液A;
另将Sr(NO3)3和Al(NO3)3·9H2O一起溶于蒸馏水中,制得溶液B;
再将A和B两种溶液混合,溶于葡萄糖的C溶液;
最后将NH4HCO3和(NH4)2CO3同时溶于蒸馏水中,制得混合铵盐饱和溶液D。
将C糖液缓慢滴入混合铵盐饱和溶液D中,剧烈搅拌,待反应结束后,陈化24h,过滤,洗涤,烘干,得到发光粉的前驱体。添加适量的HBO3助剂,充分混合,然后置于高温炉内,在还原气氛中,以10~15℃/min的升温速率升到1250~1300℃,保温2h随炉冷却,即可制得黄绿色长余辉光致发光粉。该发光粉外观呈黄绿色,粒子尺寸为3~5μm。其相对发光强度是固相反应合成发光粉的130%左右,余辉时间1600min以上,发光波长520nm。
2. 发光涂料的制备
① 料配方确定 聚乙烯醇具有吸湿性。室温下未增塑的聚乙烯醇干膜的吸湿性,在不同相对湿度(RH)下的吸湿率为1%~2%(RH35%)、3%~5%(RH55%)、7%~10%(RH80%)、25%~30%(RH100%)。
在使用甘油增塑剂后通常会增大聚乙烯醇膜的吸湿性,当甘油用量增加到一定程度时,聚乙烯醇膜甚至在高湿度下仍能保持不沾和干燥,故甘油用量较大。发光涂料配方如下:
组分 质量分数/%
聚乙烯醇 28~32
甘油 5~7
发光粉 4~8
水 55~60
消泡剂 适量
分散剂 适量
② 涂料的制备过程 在加热和搅拌下于水中加入聚乙烯醇,待聚乙烯醇完全溶解后冷却、过滤、即得透明的聚乙烯醇溶液,然后加入发光粉,搅拌均匀;另在去离子水中加入分散剂、消泡剂、甘油,搅拌均匀后再加入到上述溶液中,充分搅拌均匀,即得发光强度高且透明的超长余辉发光涂料。
3. 结论
① 本超长余辉发光涂料中发光粉的含量为5%,发光粉的粒径为3~5μm,10min后的余辉亮度为450mcd/㎡。
② 本涂料属于水溶性发光涂料,具有透明度高、光泽好、附着力强、发光强度高、持续时间长等特点,并具有良好的美化装饰作用及夜间显示等特殊功能。
③ 本涂料是一种“环保型”绿色节能涂料,无环境污染。除发光粉外,其他原材料的成本较低,涂刷用量也较少。