环境友好水性蓄能型发光涂料的制备.pdf

第43卷第9期
化工技术与开发
Vol 4
2014年9月
Technology Development of hemical Industry
Sep.2014
环境友好水性蓄能型发光涂料的制备
马洪霞,葛纪龙
(常州轻工职业技术学院轻工工程系,江苏常州213164)
摘要:以苯丙乳液为主要成膜物,碱土硅酸盐发光粉为主要颜料,水为溶剂,加人其它助剂,制成一种环境友
好型水性长余辉蓄能型发光涂料,讨论了乳液的选择、发光粉的粒径和加入量以及助剂对涂料性能的影响。
关键词:发光涂料、环保涂料、蓄能涂料
中图分类号:TQ637.4
文献标识码
文章编号:1671-9906201409-000803
蓄能型发光涂料是将蓄能发光颜料、成膜物、溶1.3实验步骤
剂、颜/填料、助剂等按一定比例通过一定加工工艺
将去离子水、增稠剂加人到高速分散釜内,接着
制成的。稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料是指缓慢加人碳酸钙滑石粉,继续高速搅拌约30min,
以稀土特别是以Eu为激活元素、以碱土金属铝酸用刮板细度计测定细度(60-80um),在中速搅拌的
盐为基体的一类发光材料。其特点是起始亮度高,条件下加人乳液、成膜助剂,搅拌20min,然后加入
余辉时间长,无放射性、耐热、耐环境侵蚀、抗氧化性发光粉、防沉剂及其它助剂,继续搅拌20min,调节
能好,以此为发光材料制成的水性蓄能型发光涂料粘度(涂4粘度杯40-60)和pH(8-9)值,即得水
可广泛用于建筑、装饰、消防安全等领域
性蓄能发光涂料。
1试验
2结果与讨论
1.1涂料配方
2.1乳液的选择
水性蓄能型发光涂料的配方见表1。
聚合物乳液是水性涂料的主要成膜物质,对涂
表1水性能型发光涂料配方
膜性能起主要作用。作为发光涂料,选用的树脂必
组成质量分数%」』组成质量分数%须具备透光性好、发光粉易分散漆膜耐水性耐候性
水
增稠剂
适量
好等条件。常用于水性发光涂料的聚合物乳液有
碳酸钙
10
润湿剂
适量
纯丙乳液、苯丙乳液氟碳乳液?等。其中苯丙
滑石粉
防沉剂
适量
纯丙乳液
分散剂
适量
乳液、氟碳乳液耐候性较好,但苯丙乳液与发光粉匹
发光粉
消泡剂
适量
配性不佳,氟碳乳液漆膜附着力差且价格较高。综
成膜助剂适量p且调节剂适量
合考虑各方面因素,选用耐水性好、发光粉相容性好
1.2生产工艺
且价格便宜的纯丙乳液作为主要成膜物质,用量为
水性蓄能型发光涂料的生产工艺流程见图1
20%。
水
乳液
发光粉
2.2助剂的选配
增稠剂
pH调节剂
成膜助剂防沉剂
本文采用纤维素钠盐为增稠剂,用以调节发光
碳酸钙
其它助剂
涂料的粘度;同时为了避免发光涂料常常出现的涂
滑石紛
膜不均匀、发光粉沉淀等现象,必须添加适当比例的
高連分时一越分欧一画越分时」一格野市两?一成品成膜助剂、分散剂、防沉剂,本文采用十二醇酯和两
图1水性能型发光涂料的生产工艺流程图
二醇为成膜助剂,三聚磷酸钠为分散剂,气相二氧化
基金项目:江苏省高等职业院校高级访问工程师计划资助项目(203FCOl3
作者简介:马洪霞(19mn)女,江苏常州人,讲师,硕土,主要从事精细化学品生产工艺及废弃物回收利用等研究工作,邮箱: mhxxiaxkiadhri
siom,电话:131828458
收稿日期:201407-28
第9期
马洪霞等:环境友好水性蓄能型发光涂料的制备
硅为防沉剂;为了改善发光粉、水和乳液及颜填料之
3000
间的相容性,采用OP-10作为润湿剂;另外,当涂料'230
中出现较多气泡时,采用磷酸三丁酯消泡;采用氨水
マ2000
为pH调节剂。
1500
2.3发光粉颜色、粒度、掺入
目前发光涂料中所用的发光材料主要是光致蓄
500
能长余辉发光材料,主要有硫化锌系发光材料和稀
23456789
土激活碱土金属铝酸盐发光材料。硫化锌系发光材
时间h
料在长期紫外线照射下容易变黑,不能提供足够的
图3发光涂料的余辉衰减情况
亮度,余辉时间短,正逐步退出市场。稀土激活碱土2.5发光涂料的性能
金属铝酸盐发光材料为20世纪90年代初发展起来
水性蓄能型发光涂料的主要性能指标按照
的一类新型发光材料,无放射性,余辉时间长,正受《GBT9756-2009合成树脂乳液内墙涂料》进行检
到研究者的广泛关注。本文选用的稀土激活碱土金测,结果见表2。
属铝酸盐发光粉能在暗处发出黄绿色的光,人体在
表2水性能型发光涂料的性能指标检测结果
夜间对黄绿色的光最为敏感,所以制成的涂料容易
测试项目
指标要求
检测结果
被人眼辨认,是较理想的发光材料。
在容器中的状态无硬块,搅拌后呈均匀状态均匀无结块
施工性
涂刷无障碍
涂刷无暲碍
发光涂料的发光强度与发光粉的粒径相关,如
涂膜外观
正常
正常
果粒径过小,达到纳米级时,由于小尺寸效应等影
表于时间
响,涂料发光强度会降低,甚至不发光;粒径过大,发
低温稳定性
不变质
不变质
光粉在涂料中的相容性变差,涂膜不均匀,因此本文
耐水性
无异常
无异常
采用粒径为23~38um的发光粉。发光粉的掺入量耐碱性(24h
无异常
无异常
和发光涂料辉度之间的关系见图2。由图可知,发耐洗刷性
≥300次
490次
光涂料的发光跟度随着发光粉加人量的增加而升3结语
高,但发光粉含量高于50%时,发光强度增加已不
再明显,而且涂料性能变差,因此选择发光粉加入量
本文制备了一种水性蓄能发光涂料,可应用于
为40%~50%最佳。
建筑物前面装饰,可持续发光8h以上。性能指标符
合《GBT9756-2009合成树脂乳液内墙涂料》相
日2600
关规定。涂料无毒,无放射性,节能环保,推广应用
前景良好。
参考文献:
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发光粉掺人量%
[3]杜郑帅,焦钰,姚伯龙.蓄能发光涂料的研究及应用
图2发光粉掺入量对涂料发光强度的影响
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2.4发光涂料的余辉衰减情况
[4]刘惠平,朱鹏,刘章蕊,等.一种环保水性发光防火
涂料的研究叭上海应用技术学院学报:自然科学版
本文研制的水性蓄能发光