CN1640916A - 一种蓄能光视塑料制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蓄能光视塑料制品及其制备方法，该蓄能光视塑料包含塑料树脂和常规助剂，还掺加蓄能光视发光粉，该塑料树脂和常规助剂重量占比不高于95％，该蓄能发光粉重量占比不低于5％，在制作夜视安全帽时该塑料树脂和常规助剂与蓄能光视发光粉重量配比为75－95∶5－25，该塑料树脂为ABS、PC、PS或POM树脂，该常规助剂为抗老化剂、阻燃剂、去泡剂或分散剂中至少一种助剂；该蓄能光视发光粉为以稀土元素激活碱土金属化合物为基质的发光材料，将所述塑料树脂和常规助剂与蓄能光视发光粉按重量配比秤出，再充分混合1至3小时后，直接注射成所需制品，直接按比例加入蓄能光视发光粉，不会导致原料两次加工，从而不改变原料特性，其生产工艺简单且发光强度起到效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓄能光视塑料制品及其制备方法，特别是涉及一种基于稀土元素激活碱土金属化合物为基质的蓄能光视塑料制品及其制备方法，用于夜视发光标志物如夜视路标、夜视工作安全帽等。
背景技术
夜间施工、夜间骑车行走或工作于人防工程、矿井等人员，最关心的是安全，最需要的是便于相互辨认的夜视发光标志。于是人们研制了夜视反光片和反光粉用于夜视标志，但必须有光照射的条件下才有安全作用，不能改善夜视工作环境。中国专利(专利申请号001077384)“双重光示塑料制品及其制备方法”所公开的，将荧光粉和发光粉掺杂在一起的一种双重光示塑料制品制备方法。也是在夜间无光情况下产生自发光，但是由于其制备方法是先将荧光粉、发光粉、以及各种助剂混合后经过拉丝、造粒制成塑料制品的先驱材料，然后用制成的材料经过注射(或挤出、吹塑)等方法制成发光塑料制品。其制备方法由于是两次加工，对塑料本身的分子结构起到了破坏作用，从而制成的制品易老化、发光强度减低、使用使命缩短、安全性能降低等现象，同时由于其所需的发光粉采用大连高新技术商业应用研究所生产的碱土铝酸盐发光粉，其发光短时间内强度大，但光强度衰减速度快，不能维持一定时间段内的光强度，特别是不能适用于夜间作业的安全帽。
发明内容
为了弥补上述缺陷，本发明提供了一种夜视发光强度大和持续时间长蓄能光视塑料制品及其制备方法。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
这种蓄能光视塑料制品，包含有塑料树脂和常规助剂，还掺加有蓄能光视发光粉，该塑料树脂和常规助剂按重量占比不高于95％，而该蓄能光视发光粉按重量占比不低于5％，该塑料树脂为ABS、PC、PS或POM树脂，该常规助剂为抗老化剂、阻燃剂、去泡剂或分散剂中的至少一种助剂，该蓄能光视发光粉的化合物化学式为：m((A1-a-bBaCb)O)·n((D1-cEc)2O3)
其中A选自碱土金属元素Mg，Ca，Sr，Ba以及Be中至少一种元素；B选自起激活作用的稀土元素La，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Dy，Ho，Er，Tm，Yb中至少一种元素；C选自敏化剂元素Ce，Tb中至少一种元素；D选自母体元素Al，Si，Ti中至少一种元素；E选自助熔剂元素Li，Na，B，Cl中至少一种元素；a、b、c为常数，其数值分别为：0.0001≤a≤0.35，0.0001≤b≤0.59，0.0001≤c≤0.6；m、n为摩尔系数，其数值分别为：m＝1，0.1≤n≤2。
作为对本发明的进一步改进，该塑料树脂、常规助剂与蓄能光视发光粉按重量配比可为75-95∶5-25。
作为对本发明的进一步改进，该塑料树脂为透明树脂。
一种制备所述蓄能光视塑料制品的方法，其制备步骤包括：
1)按照以下步骤制备蓄能光视发光粉：
(a)碱土金属元素A用其氧化物或碳酸物，起激活作用的稀土元素B和敏化剂元素C用其氧化物，母体元素D用其氧化物或氢氧化物，助熔剂元素E用其氧化物或碳化物；
(b)将所述原材料按重量比例配料并混合研磨后，放入含有CO等还原气氛的坩埚中，用600℃至1250℃之间保持烧结3小时，然后使其自然冷却后取出，然后粉碎成粉，用200目的筛选后制成发光粉；
2)将所述塑料树脂和常规助剂与蓄能光视发光粉按重量配比秤出，然后充分混合1至3小时；
3)将混合好的材料经过注塑或挤压成所需制品。
本发明的有益效果是：由于在制作塑料制品中直接按比例加入蓄能光视发光材料，这样就不会使导致原材料的两次加工，从而不改变原材料的特性，其生产工艺简单、且发光强度起到了最理想的效果。发光粉的添加量不低于5％，否则其发光亮度低弱、起不到长时间发光的效果。
在用于制作蓄能光视塑料安全帽产品时，为了确保安全帽强度及安全重量符合国家有关标准，发光粉添加量不能过高。根据实验表明发光粉的添加量在整个比例中5-25％最为合适。在这里的工程塑料以透明的树脂为最好，增加夜间光视度。
具体实施方式
本发明中所述的蓄能光视发光粉是依据中国专利(专利申请号02157291.7)“蓄能光视材料及其制备方法”所制成的。以下通过实施例，对本发明进行更为详细的说明，但只要在本发明的要旨范围内，并不仅限于以下实施例。
首先按照以下实施例1、实施例2或者实施例3中的任一种方法制备所述蓄能光视发光粉。
实施例1：
称取原料重量配比为：(以下原料纯度都为99.9％以上，实施例2和3同样如此)
SrCO3 100g
Al2O3 8g
SiO2 48g
TiO2 5g
Ce2O3 2.7g
MgO 10g
Eu2O3 3.2g
Dy2O3 4.5g
H3BO3 8.5g
以下表格数据为验证常数a，b，和c，以及摩尔数m和n。
| 原料 | 单体含量 | 验证常数a，b，c | 验证摩尔数m，n | ||
| SrCO3 | 100g | 0.6757mol | 59.4595g | A(Sr+Mg)＝65.4595gB(Eu+Dy)＝6.6861gC(Ce)＝2.3049gD(Al+Si+Ti)＝29.6353gE(B)＝1.5081ga＝B/(A+B+C)＝0.09b＝C/(A+B+C)＝0.031c＝E/(D+E)＝0.048 | m＝1时，n为D+E摩尔数的二分之一(即Al2O3，SiO2，TiO2，H3BO3摩尔数和的二分之一)与A+B+C摩尔数(即SrCO3，MgO，Eu2O3，Dy2O3，Ce2O3摩尔数之和)之比，计算为0.56。 |
| Al2O3 | 8g | 0.0784mol | 4.2353g | ||
| SiO2 | 48g | 0.8mol | 22.4g | ||
| TiO2 | 5g | 0.0625mol | 3g | ||
| Ce2O3 | 2.7g | 0.0082mol | 2.3049g | ||
| MgO | 10g | 0.25mol | 6g | ||
| Eu2O3 | 3.2g | 0.0091mol | 2.7636g | ||
| Dy2O3 | 4.5g | 0.0120mol | 3.9225g | ||
| H3BO3 | 8.5g | 0.1371mol | 1.5081g | ||
其中因a，b和c为百分比，因此验证常数不需要考虑纯度系数；单体含量计算为成份量乘以单体占成份分子量之比：例如含成份SrCO3中的Sr单体量为100g*88/148＝59.4595g，实施例2和3同样如此。
将上述原材料充分混合研磨后，放入含有CO等还原气氛的坩埚中，用600℃至1250℃之间，最好是1100℃保持烧结3小时，然后使其自然冷却后取出，然后粉碎成粉，用200目的筛选后制成发光粉。
实施例2：
称取原料重量配比为：
CaCO3 95g
Al2O3 6g
SiO2 53g
TiO2 4g
Ce2O3 2.4g
MgO 15g
Eu2O3 3g
Dy2O3 3.5g
H3BO3 7.3g
材料制备方法同实施例1。
实施例3：
称取原料重量配比为：
SrCO3 43g
CaCO3 48g
Al2O3 5.5g
SiO2 62g
TiO2 3g
Ce2O3 2.1g
MgO 5g
Eu2O3 1.7g
Dy2O3 2.8g
H3BO3 5.1g
材料制备方法同实施例1。
然后基于所述蓄能光视发光粉、塑料树脂及其常规助剂按照以下重量配比：
ABS树脂 25kg
其他常规助剂 0.5kg
蓄能光视发光粉 2.5kg
所述塑料树脂采用ABS树脂，所述常规助剂为抗老化剂或阻燃剂。其中蓄能光视发光粉重量占比为8.9％符合要求，本重量配比为制作夜视工程安全帽。
先将各种材料按以上重量秤出，然后进行充分混合3小时，再将混合好的材料直接经过注塑成所需夜视工程安全帽制品。
Claims (4)
1、一种蓄能光视塑料制品，包含有塑料树脂和常规助剂，其特征在于：还掺加有蓄能光视发光粉，该塑料树脂和常规助剂按重量占比不高于95％，而该蓄能光视发光粉按重量占比不低于5％，该塑料树脂为ABS、PC、PS或POM树脂，该常规助剂为抗老化剂、阻燃剂、去泡剂或分散剂中的至少一种助剂，该蓄能光视发光粉的化合物化学式为：m((A1-a-bBaCb)O)·n((D1-cEc)2O3)
其中A选自碱土金属元素Mg，Ca，Sr，Ba以及Be中至少一种元素；B选自起激活作用的稀土元素La，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Dy，Ho，Er，Tm，Yb中至少一种元素；C选自敏化剂元素Ce，Tb中至少一种元素；D选自母体元素Al，Si，Ti中至少一种元素；E选自助熔剂元素Li，Na，B，Cl中至少一种元素；a、b、c为常数，其数值分别为：0.0001≤a≤0.35，0.0001≤b≤0.59，0.0001≤c≤0.6；m、n为摩尔系数，其数值分别为：m＝1，0.1≤n≤2。
2、根据权利要求1所述的一种蓄能光视塑料制品，其特征在于：该塑料树脂、常规助剂与蓄能光视发光粉按重量配比为75-95∶5-25。
3、根据权利要求1所述的一种蓄能光视塑料制品，其特征在于：该塑料树脂为透明树脂。
4、一种制备权利要求1或2或3中的任一种蓄能光视塑料制品的方法，其特征在于：其制备步骤包括：
1)按照以下步骤制备蓄能光视发光粉：
(a)碱土金属元素A用其氧化物或碳酸物，起激活作用的稀土元素B和敏化剂元素C用其氧化物，母体元素D用其氧化物或氢氧化物，助熔剂元素E用其氧化物或碳化物；
(b)将所述原材料按重量比例配料并混合研磨后，放入含有CO等还原气氛的坩埚中，用600℃至1250℃之间保持烧结3小时，然后使其自然冷却后取出，然后粉碎成粉，用200目的筛选后制成发光粉；
2)将所述塑料树脂和常规助剂与蓄能光视发光粉按重量配比秤出，然后充分混合1至3小时；
3)将混合好的材料经过注塑或挤压成所需制品。
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|---|---|---|---|
| CN 200410013908 CN1640916A (zh) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | 一种蓄能光视塑料制品及其制备方法 |
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| CN1640916A true CN1640916A (zh) | 2005-07-20 |
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| CN (1) | CN1640916A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102719053A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-10-10 | 广州市景龙装饰工程有限公司 | 一种阴凉安全帽及其制备方法 |
| CN107602991A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-01-19 | 宝鸡圭彬光电设备有限公司 | 一种发光塑料制品的制备方法 |
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2004
- 2004-01-13 CN CN 200410013908 patent/CN1640916A/zh active Pending
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