CN1246491A - 暗处发光塑料制品的制备方法 - Google Patents

Abstract

暗处发光塑料制品的制备方法,其将40～90%的塑料原料、0.5～5%的透明高粘度原料均匀搅拌后,加入5～50的发光原料及4.5～5%的塑料着色粉和塑料色母料,再次搅拌,将上述混合料放入塑料成型机加热处理,使塑料原料熔融聚合,高粘度原料被排挤在塑料原料聚合体外,发光原料一同被均匀分散在塑料原料分子上,加压将熔融的塑料聚合原料注入模具,射出成型具有暗处发光特性的塑料制品。

Description

暗处发光塑料制品的制备方法

本发明涉及塑料加工，尤其涉及一种暗处发光塑料制品的制备方法。

夜光材料自被开发使用以来，即应用于各种日常生活的塑料制品中，诸如常见用于玩具、钓鱼浮标、手表、钟表等物品上，以在夜间或暗处显示照明，但是其在应用中存在很多问题。首先，一般夜光材料是以液体或涂料的形态，直接涂布在各种塑料、铁器、铝器等物品的表面，最典型的应用是在玩具表面和手表、钟表的刻度上，由于夜光材料在呈液体或涂料状态时，其粘着性不高，易因外界的温度变化或外力而导致夜光材料劣化而剥落，若不慎吞噬将会造成中毒危险，例如，塑料玩具表面涂布夜光材料，就极易被幼小儿童放入口中而形成中毒，因而局限夜光材料的使用范围和效果；其次，夜光材料以液体形态应用时，是以两种不同的液体材料混合组成，然而由于液体夜光材料本身的耐久性较差，夜光作用时效较短，因此两种待混合合成的夜光液体原料，必需被分别盛装在不同的塑料容器中，使用时再将两种液体混合，这样不仅造成产品制造过程中需要多增加容器，也会因操作者的疏忽而被提前混合，导致使用时效缩短，另外混合后的夜光液体如果不慎由容器中渗出，会污染环境或导致人体中毒，给制造操作工作带来麻烦；再者，若在塑料制品的制作过程中，使夜光材料熔入塑料原料中，一次制成具有夜光功能的塑料制品，则由于夜光材料的熔点甚高，例如；硫化锌系列的发光材料熔点高至1200℃，且比重(密度)为4.1g/cm³，分子颗粒微小，(通常粒径在7微米至22微米的物质为高安定性的无机物)，一般塑料原料的熔点较低，大多在120～300℃之间，且比重也比较小，约在0.9～1.7g/cm³间，使得夜光材料与塑料原料不相溶合或无法均匀使夜光材料分散、分布在塑料原料的分子中，这样就很难制成可用的塑料制品，即使勉强制成成品，由于夜光材料无法溶解和均匀分散在塑料原料的粒子中，而导致所制成的塑料制品表面成色和夜光发光效果、色泽不均匀，影响塑料制品的表面观瞻及其质量。上述这些问题乃是目前夜光材料应用于塑料制品上所需解决的主要问题。

本发明的目的在于提供一种暗处发光塑料制品的制备方法，其使发光原料可均匀分散在塑料原料的分子中，从而达到塑料制品的表面成色及色泽均匀的效果，其采用的发光原料与塑料原料采用的颜色可任意搭配，该方法可应用于各种塑料原料制品的制备工艺。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明暗处发光塑料制品的制备方法，其是先将40～90％的塑料原料、0.5～5％的高粘度原料均匀搅拌，然后加入5～50的发光原料以及4.5～5％的塑料着色粉和塑料色母料，再次进行搅拌处理，使发光原料通过高粘度原料的沾粘而均匀附着在塑料原料的塑胶粒上，将塑料原料、高粘度原料、发光原料、塑料着色粉及塑料色母料的混合料放入塑料成型加工机的加热气缸内进行加热处理，加热温度控制在150～300℃，使塑料原料熔融聚合，而高粘度原料被排挤在塑料原料聚合体外层，从而使发光原料随其一同被均匀地分散在塑料原料的分子上，再加压将熔融的塑料聚合原料注入模具内，射出成型具有暗处发光特性的塑料制品。

本发明的上述目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

本发明暗处发光塑料制品的制备方法，所述的塑料原料为热可塑性塑料、热硬化塑料；所述的发光原料为硫化锌系列化合物、锶铝氧化物；所述的高粘度原料采用胶体溶液中的透明高粘度胶剂、胶液，以作塑料原料的载体；所述的热可塑性塑料可以是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯晴、苯乙烯的共聚物，也可以是苯乙烯、丙烯晴、丁二烯的共聚物；所述的热硬化塑料为尿素树脂、聚脂、苯酚的聚合物；所述的硫化锌系列发光原料中加入电子价数为正二价的铜离子Cu²⁺，使发光原料发出黄色光；所述的锶铝氧化物发光原料中加入电子价数为正二价的镝离子Dy²⁺及铕离子Eu²⁺，使发光原料发出浅绿色光。

本发明的具体制备方法由以下实施例及其附图详细给出。

图1为本发明的制备工艺流程示意图

图2为本发明制得的电气开关及面板塑料制品的实施例示意图

图3为本发明制得的手表外壳及表带塑料制品的实施例示意图

图4为本发明制得的移动电话及其操作键盘的实施例示意图

参阅图1所示，该图为本发明的工艺流程示意图，本发明制备方法中采用的塑料原料可以是热可塑性塑料也可以是热硬化塑料。所述热可塑性塑料可以是聚乙烯(P.E.，Polyethlene)、聚丙烯(P.P.，Polypropylene)、聚苯乙烯(Polystyrene)、聚氯乙烯(P.V.C.，Polyvinyl Chloride)、丙烯晴(Acrylonitrile)、苯乙烯(Styr-ene)的共聚物(简称A.S.)，也可以是苯乙烯(Styrene)、丙烯晴(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)的共聚物(简称A.B.S.)；所述热硬化塑料为尿素(urea)树脂、聚脂(Polyster)、苯酚(Phenol)的聚合物。由于这类材料族群繁多，不能一一列举，以上所列举的原料，仅为本发明列举的较佳实施例，并不用以局限本发明的范畴。

图1所示的步骤10，系本发明塑料原料中添加透明状的高粘度原料步骤，其中塑料原料的比例为40～90％，依所制塑料制品的用途而定，透明状的高粘度原料的比例为0.5～5％，该高粘度原料采用其胶体溶液(colloidal solution)中的高粘度胶剂或胶液，其是粘度高、流动性较差且与塑料原料不相溶的物质；步骤20是将塑料原料与高粘度原料进行均匀搅拌的步骤，使高粘度原料均匀混入塑料原料中，作为载体(carrier)；步骤30是在塑料原料与高粘度原料混合物中加入发光原料步骤，发光原料的比例为5～50％，视欲制成的成品在暗处发光的亮度而定，发光原料的添加比例与成品在暗处发光的亮度成正比，该发光原料具有重复长时间循环吸光蓄光及暗处发光的特性，如硫化锌(ZnS)系列、锶铝氧化物(SrAl₂O₄)等，其发光的颜色，是在硫化锌系列或锶铝氧化物内加入带不同正电价数离子，使其在暗处发光时，可发出不同颜色的冷光(LUMINSC-ENCE)，如在硫化锌系列的发光原料中，加入正二价的铜离子Cu²⁺，使发光原料发出黄色光，在锶铝氧化物发光原料中加入电子正二价的镝离子Dy²⁺以及铕离子Eu²⁺，使发光原料发出浅绿色光，该发光原料与高粘度原料不相溶，发光原料中的离子属固态化合物，存在于自然界的矿石中；步骤40是在塑料原料、高粘度原料及发光原料的混合物中加入塑料着色粉和塑料色母料的步骤，塑料着色粉和塑料色母料的添加比例为4.5～5％，其为塑料成品表面成色的颜色；步骤50是将上述塑料原料、高粘度原料、发光原料、塑料着色粉、塑料色母料的混合物进行二次搅拌处理步骤，该高粘度原料极易沾粘发光原料，使发光原料均匀分散在塑料原料的塑胶粒上；步骤60是将上述经步骤50第二次搅拌处理的塑料混合原料放入塑料成型加工机的加热气缸内的步骤，将放入加热气缸内的塑料混合原料进行加热处理，加热温度控制在150～300℃，即达到塑料原料的热熔温度，此时塑料原料开始熔融聚合，而高粘度原料则被排挤在塑料原料聚合体外层，由原先的载体功能转变为润滑功能，使与塑料原料不相溶的发光原料得以顺势均匀分散在熔融态的塑料原料中，即使该发光原料均匀分散在塑料原料的分子中；步骤70是将塑料成型加工机的加热气缸内完成加热处理的塑料熔融原料，以高压注入模具中步骤，利用射出(injection)成型、或者挤压(exstruction)成型、压缩(compression)成型，制成本发明的具有暗处发光特性的塑料制品成品。

依图1所示的步骤10至步骤70所制成的本发明具有暗处发光特性的塑料制品成品，在平常吸光蓄光的状态下，可显示出塑料色母料的颜色，即该塑料成品表面成色的颜色，而在暗处或夜间无光的状态下，由于没有外界光线照射的反射效果，塑料制品表面颜色无法显示，加上发光原料已均匀分散在塑料原料的分子中，故此时发光原料将因前述加入不同电价的离子，而产生不同波长、颜色的冷光发光现象，使塑料制品表面可产生与原先塑料色母料颜色不同的冷光，而产生暗处均匀发亮和变色的效果，且暗处发光效果长期、永久，因该发光原料分散在塑料原料中，因此不会有劣化剥落、失效或使使用者误食中毒的情况出现。

参阅图2所示，其为本发明制得的一般广泛应用于室内的电气塑料开关100及其面板200的实施例示意图，将开关100的按钮100′或面板200按本发明的上述步骤制成具有暗处发光特性的塑料制品，使人们从户外进入昏暗的室内时，或在夜间，可利用按钮100′或面板200的暗处发光作用，而方便地找到按钮100′压按开启室内的电气机具或照明设备，可以省去在开关100的按钮100′上加设小显示灯或小夜灯的麻烦，也减少使用费用。

参阅图3所示，其为本发明制备方法应用于随身手表300的塑料外壳300′及表带310的实施例示意图，该表壳300′及表带310可在暗处或夜间发光，使用者通过发光的亮度直接观看表壳300′内的指针指示刻度，也可作为装饰或夜间随身照明用具，使用方便且效果理想。

参阅图4所示，其为本发明制备方法应用于移动电话400塑料机壳400′或操作按键410上的实施例示意图，利用其暗处或夜间发光的特性，使移动电话400在黑暗处或夜间仍可方便的取用，通过操作按键410在暗处或夜间发光显示，方便人们的按压操作。

此外，本发明的推广应用领域，可结合紫外光光变色塑料眼镜制品的制造技术，即在原料的组成中添加螺奈并恶添溱(spironaphth-ooxazine)紫外线变色物质，而使本发明所制得的塑料制品除了具有暗处或夜间发光变色的效果外，在昼间或阳光普照紫外线照射的场合下，该塑料制品也可具有白昼紫外线光变色的效果，从而使本发明的制备方法技术更具有产业利用价值。

本发明暗处发光塑料制品的制备方法，其应用范围和用途相当广泛，其可应用于塑料玩具、钓鱼浮标、钓鱼拟耳、盛水器皿、舞台装饰、机车外壳、夜间辅助车灯、夜间道路警示牌或标志、车辆故障警示牌、交通指挥棒、道路夜间分隔道或标线标示、海上救难浮标、野外求生照明棒、营灯、夜间救难位置标示牌、救生衣夜间标示牌、夜间靶机、夜射标靶、夜间迷彩标靶、夜间巡防辅助照明灯、夜间演习通讯灯、灯罩、小夜灯、管槽管路流向标示、火灾紧急疏散口标示、消防器材夜间或停电标示、电梯间维修楼层标示。

为便于说明本发明的产业利用价值，再列举如下较佳实施例，其所用原料、制备的成品及用途，并不局限本发明的技术内容，也不限制其技术范畴，凡针对本发明技术内容的操作步骤或原料配比的细部修改或变更，以及原料的等效替换，都将由本发明申请权利的范围来界定。

实施例一：

取聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯晴及苯乙烯塑料原料65公斤、高粘度胶液5公斤、硫化锌20公斤以及塑料色母料10公斤，在65公斤塑料原料中加入5公斤高粘度胶液，均匀搅拌后，再加入20公斤硫化锌及10公斤塑料色母料，继续搅拌，然后将上述经均匀搅拌好的原料放入塑料成型加工机的加热气缸内进行加热处理，加热温度控制在200℃，待混合的塑料原料熔融聚合后，加压将该熔融的塑料原料注入玩具模具中，射出成型的玩具即具有暗处发光的特性。

实施例二：

取尿素树脂、聚脂以及苯酚塑料原料75公斤、高粘度胶液5公斤、锶铝氧化物15公斤及塑料色母料5公斤，先在75公斤塑料原料中加入5公斤高粘度胶液，均匀搅拌后，再加入15公斤锶铝氧化物及5公斤塑料色母料，继续搅拌，然后将上述经均匀搅拌好的原料放入塑料成型加工机的加热气缸内进行加热处理，加热温度控制在150℃，待混合的塑料原料熔融聚合后，加压将该熔融的塑料原料注入钓鱼浮标模具中，射出成型的钓鱼浮标即具有暗处发光的特性。

综上所述，本发明暗处发光塑料制品的制备方法，设计科学、合理，制备出的成品使用效果理想，克服传统产品的缺陷，达到预期的设计目的。

Claims (10)

1、一种暗处发光塑料制品的制备方法，其特征在于，其是先将40～90％的塑料原料、0.5～5％的高粘度原料均匀搅拌，然后加入5～50的发光原料以及4.5～5％的塑料着色粉和塑料色母料，再次进行搅拌处理，使发光原料通过高粘度原料的沾粘而均匀附着在塑料原料的塑胶粒上，将塑料原料、高粘度原料、发光原料、塑料着色粉及塑料色母料的混合料放入塑料成型加工机的加热气缸内进行加热处理，加热温度控制在150～300℃，使塑料原料熔融聚合，而高粘度原料被排挤在塑料原料聚合体外，从而使发光原料随其一同被均匀分散在塑料原料的分子上，再加压将熔融的塑料聚合原料注入模具，射出成型具有暗处发光特性的塑料制品。

2、根据权利要求1所述的暗处发光塑料制品的制备方法，其特征在于，所述的塑料原料为热可塑性塑料。

3、根据权利要求1所述的暗处发光塑料制品的制备方法，其特征在于，所述的塑料原料为热硬化塑料。

4、根据权利要求1所述的暗处发光塑料制品的制备方法，其特征在于，所述的发光原料为硫化锌系列化合物。

5、根据权利要求1所述的暗处发光塑料制品的制备方法，其特征在于，所述的发光原料为锶铝氧化物。

6、根据权利要求1所述的暗处发光塑料制品的制备方法，其特征在于，所述的高粘度原料采用胶体溶液中的透明的高粘度胶剂、胶液，以作塑料原料的载体。

7、根据权利要求2所述的暗处发光塑料制品的制备方法，其特征在于，所述的热可塑性塑料可以是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯晴、苯乙烯的共聚物，也可以是苯乙烯、丙烯晴、丁二烯的共聚物。

8、根据权利要求3所述的暗处发光塑料制品的制备方法，其特征在于，所述的热硬化塑料为尿素树脂、聚脂、苯酚的聚合物。

9、根据权利要求4所述的暗处发光塑料制品的制备方法，其特征在于，所述的硫化锌系列发光原料中加入电子价数为正二价的铜离子Cu²⁺，使发光原料发出黄色光。

10、根据权利要求5所述的暗处发光塑料制品的制备方法，其特征在于，所述的锶铝氧化物发光原料中加入电子价数为正二价的镝离子Dy²⁺及铕离子Eu²⁺，使发光原料发出浅绿色光。

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