发光塑料母料及其制法制造技术

一种发光塑料母料，是用载体树脂，蓄光型发光材料与高分子蜡等原料，经混合、混炼、挤出、粉碎、切粒等工艺制得。其发光材料分散均匀，母料能与多种树脂溶和，特别是由于载体树脂包覆了发光材料，提高耐磨性和阻断其与金属接触，避免了现有技术制做发光塑料时的变黑缺陷。使得用这种发光母料制得的发光制品的发光强度高并且颜色纯正、光洁、滑润。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是发光塑料制品加工时所用母料及其制法，特别是具有发光功能的塑料母料及其制法。由于蓄光型发光材料的问世，许多带有发光功能的塑料制品不断走进市场。许多发光硬质塑料制品，如电器开关、插座、电话机壳、钟表壳、各种饰品、艺术制品等受到欢迎。这些发光塑料制品一般是用蓄光型发光材料与树脂一起经混炼、拉条、切粒，制成含有发光材料的塑料粒后进行模塑而成，或直接用发光材料与塑料混炼模塑而成。由于现有的蓄光型发光材料在和塑料混合加工的过程中，受到磨擦，剪切等各种力的作用下，使晶格部分破坏，导致发光余辉的下降，另外，由于蓄光型发光材料与金属接触这些金属离子，也使发光余辉下降。因而对加工成制品颜色有影响，特别是影响其发光余辉的强度。另外，有的树脂(如PVC、PS、AS等)是热敏树脂，不好造粒，直接加入发光粉，又不好分散，因此其制品发光效果不好。针对以上现有技术无法克服的缺陷，本专利技术旨在对发光材料进行有益的加工，使其不产生发灰、发黑的效果，且能与其他塑料相溶合。专利技术人在研究工作中发现，在用现有技术制成发光塑料时，塑料越硬，越易产生发黑的效果。本专利技术的技术方案的基点是先用较“软”的树脂将发光材料进行包覆，制成“母料”，这种母料可以是粒状，也可以是粉状，该母料可以与其他树脂相容而制成发光制品。载体树脂(即“软”树脂)可以用一些烯烃的高聚物，也可以用固体大分子的低聚体。例如PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯，无规或有规)、PBD(聚丁二烯)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚体)、PVC(聚氯乙烯)、CPE(氯化聚乙烯)、CSPE(氯磺化聚乙烯)、PS(聚苯乙烯)、ACR(丙烯酸树脂)类、丁腈胶、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、BS(苯乙烯-丁二烯共聚物)类等都可以单独使用，也可以混合物使用，其中以EVA、PP、PE、SBS、BS及其混合物较好。载体树脂的选择必须具备的条件是使发光材料能均匀分布其中，不影响塑料制品的性质以及与塑料制品所用树脂相溶性好。能否使发光材料均匀分散在载体树脂中，需用高分子蜡，常用的是PE蜡和无规PP蜡。这种蜡的加入不仅可以使发光材料均匀分散在载体树脂中，而且还可以有润滑和使塑料光亮的作用。在制作发光母料时有时也加少许液体石蜡或白油。本专利技术所用的蓄光型发光材料是多种离子激活的硅酸盐、铝酸盐、硫化物及其混合物，其主要化学组成表示式和发光余辉颜色分别为1、多种离子激活的硅酸盐发光材料的化学组成表示式为αMO·βM’O·γSiO2·δR:EuxLny其中M为Sr、Ca、Ba、Zn中的一种或多种元素的组合；M’为Mg、Cd、Be中的一种或多种元素的组合；R为B2O3、P2O5中的一种或两种化合物的组合；Ln为Nd、Dy、Ho、Tm、La、Pr、Tb、Ce、Er、Mn、Bi、Sn、Sb中的一种或多种元素的组合；α、β、γ、δ、x、y为摩尔系数，0.6≤α≤6；0≤β≤5；1≤γ≤9；0≤δ≤0.7； 0.00001≤x≤0.2； 0≤y≤0.3。进一步的实验表明，优选上述硅酸盐发光材料中，如下2类的发光材料可制造较高亮度的发光塑料母粒，主要化学组成表示式为1-1．(Sr1-zCaz)2MgSi2O7:EuxLny1-2．(Sr1-zCaz)3MgSi2O8:EuxLnyLn为La、Ce、Dy、Tm、Ho、Nd、Er、Sb、Bi中的一种或多种元素的组合；z为系数 0≤z≤1；x、y为摩尔系数0.0001≤x≤0.2；0.0001≤y≤3.0。上述2类优选的硅酸盐长余辉发光材料随z值的不同，可分别发出兰、兰绿、绿、黄绿、黄色光，例如z=0时，发兰色光；z=0.5时，发绿色光。2．多种离子激活的铝酸盐发光材料的化学组成表示式为αMO·βAl2O3·γB2O3:EuxLny其中M为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd中的一种或多种元素的组合；Ln为Nd、Dy、Ho、Tm、La、Ce、Er、Pr、Bi中的一种或多种元素的组合；α、β、γ、x、y为摩尔系数，0.5≤α≤6；0.5≤β≤9；0.0001≤γ≤0.3；0.00001≤x≤0.15；0.00001≤y≤0.2。进一步的实验表明，优选上述铝酸盐发光材料，如下2类的发光材料可制造较高亮度的发光塑料母粒，主要化学组成表示式为2-1．MAl2O4:EuxLny其中Ln为La、Ce、Dy、Ho、Nd、Er中的一种或多种元素的组合；M为Sr、Ca、Mg、Ba、Zn中的一种或多种元素的组合；x、y为摩尔系数0.0001≤x≤0.15；0.0001≤y≤0.2。随M的不同，发光颜色不同，如M=Sr时，为黄绿色发光；M=Ca时，为兰紫色发光。2-2．M4Al14O25:EuxLny其中Ln为Pr、Ce、Dy、Ho、Nd、Er中的一种或多种元素的组合；M为Sr、Ca、Mg、Ba、Zn中的一种或多种元素的组合；x、y为摩尔系数0.0001≤x≤0.25；0.0001≤y≤0.3。3．多种离子激活的硫化物发光材料的主要化学组成表示式为3-1:(Ca1-zSrz)S:EuxLny其中Ln为Er、Dy、La、Tm、Y中的一种或多种元素的组合；z为系数，0≤z≤1；x,y为摩尔系数0.00001≤x≤0.2；0.00001≤y≤0.15。该材料随z值不同，可呈现红、橙色发光。3-2:R2O2S:EuxLny其中R为Y、La、Gd中的一种或多种元素的组合；Ln为Er、Cr、Bi、Dy、Tm、Ti、Mg、Sr、Ca、Ba、Mn中的一种或多种元素的组合x、y为摩尔系数0.00001≤x≤0.2；00001≤y≤0.2。本专利技术发光塑料母料制造时，其原料配方(W％)为载体树脂 12.0-90.0％蓄光型发光材料10.0-88.0％高分子蜡 0-10.0％为了增加粘附性，加入少量液体石蜡或白油，用时其量为0.1-2.5％。发光塑料母料的制作工艺为将载体树脂、发光材料、高分子蜡等原料按需要的比例称量，在混料机中混合均匀，置入混炼机加温制造，有些品种通过挤出造粒机械加温制造，加工温度依载体树脂的不同在50-350℃进行。通过机头出料制成发光母料，有些母料需要通过冷却并牵引料条至切料处切成小粒制成发光母粒。用这种发光母料可以和许多树脂相溶和。可以与其他树脂中进行加工成品，不需要任何别的助剂。脆性和硬度很大的树脂解决不了造粒加工过程易变黑的问题。另外，对于加工制品，发光母料加入量还是很少的，在制品中载体树脂加入量也很少，其对制品的机械性能没有明显的影响。最为主要的是这种发光母料防止了发光材料在加工过程中的变暗，所以发光母料及其塑料制品的色泽美观和发光性能都相当好。如用发光母料和本体树脂与直接用发光材料和本体树脂混炼制成含发光材料相同比例的发光塑料粒或发光塑料制品，依载体树脂不同，前者比后者的发光余辉强度高出10-300％以下用实例作进一步说明实例1发光母粒的制造。原料配方为载体树脂LLDPE 1.1kg铝酸锶发光材料 SrAl2O4:Eu0.05Dy0.10.9kg高分子蜡PE蜡0.2kg液体蜡 0.01kg将原料在混料机中混合均匀，加入塑料挤出机料斗中。升温并控制挤出机料至机头部位温度在115-200℃，达到物料熔化温度后即可开机挤出料条，机头出料经冷却、牵引、料条至切粒机切成均匀粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料母料，其特征是一种具有发光功能的塑料母料， 其中含有： 载体树脂 １２．０－９０．０％ 蓄光型发光材料 １０．０－８８．０％ 高分子蜡 ０－１０．０％ 其所述载体树脂为高聚物及其固体大分子低聚体，是ＰＥ、无规ＰＰ、ＥＶＡ、ＰＢＤ、ＰＶＣ、ＣＰＥ、ＰＳ类、ＡＣＲ类、丁腈胶类、ＳＢＳ、ＢＳ中的一种或多种低聚物的混合体；所述蓄光型发光材料是多种离子激活的硅酸盐、铝酸盐、硫化物或其混合物，所述高分子蜡是ＰＥ、ＰＰ蜡状体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖志国，熊楚耀，刘欣，
申请(专利权)人：大连路明科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]