專利名稱：一種長效夜光工程塑料及其制備方法
一種長效夜光工程塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，特別涉及一種夜光工程塑料及其制備方法。背景技術(shù)：
長效夜光粉是用稀土摻雜鋁酸鹽的蓄光發(fā)光材料，其主要成分為Al2O3 (Eu、La、 Dy)。長效夜光粉在可見光照射后，可將吸收的光能轉(zhuǎn)化后存儲在晶格中，在暗處被稀土元素啟動釋放出光能而發(fā)光，發(fā)光亮度衰減到人的肉眼觀察下限的時間可達70小時以上，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，吸光、蓄光、發(fā)光可重復(fù)進行，使用壽命可達20年以上，該類材料無毒害、不含放射性、生產(chǎn)過程也無有害物質(zhì)產(chǎn)生。目前，國內(nèi)外普遍使用的夜光材料主要是以硫化物SiS，SrS或CaS為基質(zhì)制成的夜光粉，發(fā)出綠光和黃光。SrS與CaS材料易潮解，給廣泛應(yīng)用帶來困難，而以ZnS為基質(zhì)的夜光材料的余輝時間只有1 3小時，而且在強光和紫外光的照射下或者潮濕空氣中容易變質(zhì)發(fā)黑，所以在實際應(yīng)用中受到限制?，F(xiàn)有技術(shù)的夜光塑膠，通常是在塑膠制品表面涂覆夜光涂料，鑲嵌或粘貼發(fā)光體等方法，其缺點是發(fā)光時間短、工藝復(fù)雜、成本高、壽命短。另外，由于硫化物本身具有毒性，不符合環(huán)保的要求。現(xiàn)有技術(shù)的夜光塑料，主要是采用以硫化物為基質(zhì)的夜光粉和塑膠直接攪拌混合后注塑成型的，然后再用紅外線烘烤。此方法在實際生產(chǎn)中容易出現(xiàn)以下問題1.因夜光粉密度較大和塑膠直接攪拌混合，混合不均勻；2、用直接攪拌混合的塑膠只能通過紅外線加熱，生產(chǎn)條件受限制；3、夜光粉易吸潮變黑，此方法生產(chǎn)的夜光塑料容易老化。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種夜光工程塑料，該夜光工程塑料發(fā)光時間長、制備工藝簡單、安全環(huán)保且不容易老化。為達到上述目的，本發(fā)明提供一種夜光工程塑料，其特征在于，其組分按重量份數(shù)表示主要包括工程塑料89 94 ；長效夜光粉5 10 ；抗氧劑0. 1 0. 3 ；擴散劑0.5 0.8。較佳地，該工程塑料為PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)中的任何一種或者PC/PMMA/ABS的任意比例的合金。較佳地，該PC為分子量為30000-60000的芳香族聚碳酸酯。較佳地，該PMMA為擠出級，其分子量較低，柔性高。較佳地，該長效夜光粉為稀土摻雜鋁酸鹽的蓄光發(fā)光材料，其主要成分為Al2O3: (Eu、La、Dy)，其細度在 2 20um。較佳地，該抗氧劑為多元受阻酚型抗氧劑。
較佳地，該擴散劑為礦物油。本發(fā)明還提供了一種上述夜光工程塑料的制備方法，包括以下步驟(1)將工程塑料在100°C下烘烤4h ；(2)稱取工程塑料投入混合器中；(3)稱取長效夜光粉與擴散劑并將兩者混合均勻；(4)將長效夜光粉與擴散劑混合物投入裝有工程塑料的混合器中；(5)稱取抗氧劑投入混合器中混合15分鐘；(6)將混合均勻的復(fù)合材料投入單螺桿擠出機的加料斗，經(jīng)熔融擠出造粒。加工工藝為單螺桿的一區(qū)溫度210-250°C，二區(qū)溫度225465°C，三區(qū)溫度225465°C，四區(qū)溫度 225-265°C，五區(qū)溫度 225465°C，機頭溫度 220_260°C，停留時間 2_;3min，壓力為 10_16MPa。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用工程塑料PC、PMMA, ABS或PC/PMMA/ABS的任意比例的合金為基體，與長效夜光粉、抗氧劑及擴散劑混合均勻后，通過單螺桿擠出機熔融擠出造粒。由于采用的是稀土類長效夜光粉，本發(fā)明制成的夜光工程塑料發(fā)光時間長、制備工藝簡單、安全環(huán)保且不易老化。本發(fā)明采用單螺桿擠出機擠出造粒，對材料的剪切力小，制備的夜光工程塑料顏色均勻且性能穩(wěn)定。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明在下列實施例的復(fù)合材料配方中，PC選用GE公司的產(chǎn)品，牌號為141R，ABS選用奇美公司的產(chǎn)品，牌號為PA-758，PMMA選用南通麗陽公司的產(chǎn)品，牌號為VH001 ；長效夜光粉為稀土摻雜鋁酸鹽的蓄光發(fā)光材料，綜合其發(fā)光效果和材料的力學(xué)性能，推薦細度在2 20um，選用的是千色變公司的產(chǎn)品，牌號為HL-2D ；抗氧劑為多元受阻酚型，選用Cih公司的產(chǎn)品，牌號為1076 ；擴散劑采用環(huán)保型白油，選用克拉瑪依公司的產(chǎn)品，牌號為KN4010。實施例1將PC在100°C下烘烤4h后，按以下重量份數(shù)分別稱取各組分PC93. 3 ；長效夜光粉8 ；抗氧劑0.2;白油0.5。先將稱取的PC投入攪拌桶中，再將稱取的長效夜光粉與白油混合均勻后投入裝有PC的攪拌桶，最后加入稱取的抗氧劑，混合15分鐘，再將該混合均勻的復(fù)合材料加入單螺桿擠出機的投料斗內(nèi)，經(jīng)熔融擠出造粒。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū) 2500C ；二區(qū)265°C ；三區(qū)265°C ；四區(qū)265°C ；五區(qū)265°C ；機頭260°C ；停留時間 2_3min， 壓力llMPa。實施例2將PMMA在100°C下烘烤4h后，按以下重量份數(shù)分別稱取各組分PMMA89. 3 ；長效夜光粉10 ；抗氧劑0. 2 ；
白油0.5。先將稱取的PMMA投入攪拌桶中，再將稱取的長效夜光粉與白油混合均勻后投入裝有PMMA的攪拌桶，最后加入稱取的抗氧劑，混合15分鐘，再將該混合均勻的復(fù)合材料加入單螺桿擠出機的投料斗內(nèi)，經(jīng)熔融擠出造粒。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū) 2100C ；二區(qū)225°C ；三區(qū)225°C ；四區(qū)225°C ；五區(qū)225°C ；機頭220°C ；停留時間 2_3min， 壓力12MPa。實施例3將ABS在100°C下烘烤4h后，按以下重量份數(shù)分別稱取各組分ABS91. 3 ；長效夜光粉10 ；抗氧劑0. 2 ；白油0.5。先將稱取的ABS投入攪拌桶中，再將稱取的長效夜光粉與白油混合均勻后投入裝有ABS的攪拌桶，最后加入稱取的抗氧劑，混合15分鐘，再將該混合均勻的復(fù)合材料加入單螺桿擠出機的投料斗內(nèi)，經(jīng)熔融擠出，造粒。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū) 2300C ；二區(qū)245°C ；三區(qū)245°C ；四區(qū)245°C ；五區(qū)245°C ；機頭240°C ；停留時間 2_;3min， 壓力13MPa。實施例4將PC及ABS在100°C下烘烤4h后，按以下重量份數(shù)分別稱取各組分PC64. 3
ABS25 ；
長效夜光粉10 ；
抗氧劑0. 2 ；
白油0. 5。先將稱取的PC及ABS投入攪拌桶中，再將稱取的長效夜光粉與白油混合均勻后投入裝有PC及ABS的攪拌桶，最后加入稱取的抗氧劑，混合15分鐘，再將該混合均勻的復(fù)合材料加入單螺桿擠出機的投料斗內(nèi)，經(jīng)熔融擠出，造粒。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)215°C ；二區(qū)230°C ；三區(qū)230°C ；四區(qū)230°C ；五區(qū)230°C ；機頭225°C ；停留時間 2-3min，壓力 14MPa。實施例5將PC及PMMA在100°C下烘烤4h后，按以下重量份數(shù)分別稱取各組分PC66. 3 ；ABS25 ；長效夜光粉8 ；抗氧劑0.2;白油0.5。 先將稱取的PC及PMMA投入攪拌桶中，再將稱取的長效夜光粉與白油混合均勻后投入裝有PC及PMMA的攪拌桶，最后加入稱取的抗氧劑，混合15分鐘，再將該混合均勻的復(fù)合材料加入單螺桿擠出機的投料斗內(nèi)，經(jīng)熔融擠出，造粒。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)225°C ；二區(qū)240°C ；三區(qū)240°C ；四區(qū)240°C ；五區(qū)240°C ；機頭2;35°C ；停留時間 2-3min，壓力 14MPa。實施例6將PMMA及ABS在100°C下烘烤4h后，按以下重量份數(shù)分別稱取各組分PMMA46. 3 ；ABS45 ；長效夜光粉8 ；抗氧劑0. 2 ；白油0.5。 先將稱取的PMMA及ABS投入攪拌桶中，再將稱取的長效夜光粉與白油混合均勻后投入裝有PMMA及ABS的攪拌桶，最后加入稱取的抗氧劑，混合15分鐘，再將該混合均勻的復(fù)合材料加入單螺桿擠出機的投料斗內(nèi)，經(jīng)熔融擠出，造粒。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)2;35°C ；二區(qū)250°C ；三區(qū)250°C ；四區(qū)250°C ；五區(qū)250°C ；機頭245°C ；停留時間2_3min，壓力I5MPa11實施例7將PC、PMMA及ABS在100°C下烘烤4h后，按以下重量份數(shù)分別稱取各組分PC44.3
PMMA25
ABS25
長效夜光粉5
抗氧劑0.2
白油0.5先將稱取的PC、PMMA及ABS投入攪拌桶中，再將稱取的長效夜光粉與白油混合均勻后投入裝有PC、PMMA及ABS的攪拌桶，最后加入稱取的抗氧劑，混合15分鐘，再將該混合均勻的復(fù)合材料加入單螺桿擠出機的投料斗內(nèi)，經(jīng)熔融擠出，造粒。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)245°C ；二區(qū)260°C ；三區(qū)260°C ；四區(qū)260°C ；五區(qū)260°C ；機頭 2550C ；停留時間 2-3min，壓力 16MPa。實施例1 7的配方及材料性能見表1 表 權(quán)利要求
1.一種夜光工程塑料，其特征在于，其組分按重量份數(shù)表示主要包括 工程塑料89 94 ；長效夜光粉5 10 ；抗氧劑0. 1 0. 3 ；擴散劑0.5 0.8。
2.如權(quán)利要求1所述的夜光工程塑料，其特征在于所述工程塑料為PC、PMMA或ABS任意一種。
3.如權(quán)利要求1所述的夜光工程塑料，其特征在于所述工程塑料為PC/PMMA/ABS任意比例的合金。
4.如權(quán)利要求2或3所述的夜光工程塑料，其特征在于所述PC為分子量為 30000-60000的芳香族聚碳酸酯。
5.如權(quán)利要求2或3所述的夜光工程塑料，其特征在于所述PMMA為擠出級，其分子量較低，柔性高。
6.如權(quán)利要求1所述的夜光工程塑料，其特征在于所述長效夜光粉為稀土摻雜鋁酸鹽的蓄光發(fā)光材料，其主要成分為Al2O3 (Eu、La、Dy)。
7.如權(quán)利要求6所述的夜光工程塑料，其特征在于所述長效夜光粉的細度為2 20umo
8.如權(quán)利要求1所述的夜光工程塑料，其特征在于所述抗氧劑為多元受阻酚型抗氧劑。
9.如權(quán)利要求1所述的夜光工程塑料，其特征在于所述擴散劑為礦物油。
10.一種如權(quán)利要求1所述的夜光工程塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將工程塑料在100°C下烘烤4h；(2)稱取工程塑料投入混合器中；(3)稱取長效夜光粉與擴散劑并將兩者混合均勻；(4)將長效夜光粉與擴散劑的混合物投入該混合器中；(5)稱取抗氧劑投入該混合器中混合15分鐘；(6)混合均勻的復(fù)合材料投入單螺桿擠出機的加料斗，經(jīng)熔融擠出造粒。加工工藝為單螺桿的一區(qū)溫度210-250 V，二區(qū)溫度225465 V，三區(qū)溫度225465 V，四區(qū)溫度 225-265°C，五區(qū)溫度 225465°C，機頭溫度 220_260°C，停留時間 2_;3min，壓力為 10_16ΜΙ^。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種夜光工程塑料，其組分按重量份數(shù)表示主要包括工程塑料89～94；長效夜光粉5～10；抗氧劑0.1～0.3；擴散劑0.5～0.8。本發(fā)明還提供了一種夜光工程塑料的制備方法，包括以下步驟(1)將工程塑料在100℃下烘烤4h；(2)稱取工程塑料投入混合器中；(3)稱取長效夜光粉與擴散劑并將兩者混合均勻；(4)將長效夜光粉與擴散劑混合物投入裝有工程塑料的混合器中；(5)稱取抗氧劑投入混合器中混合15分鐘；(6)將混合均勻的復(fù)合材料投入單螺桿擠出機的加料斗，經(jīng)熔融擠出造粒。本發(fā)明一種夜光工程塑料由于采用的夜光材料是稀土類長效夜光粉，制成的夜光工程塑料發(fā)光時間長、制備工藝簡單、安全環(huán)保且不易老化。
文檔編號C08K13/02GK102585471SQ20111002096
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月18日
發(fā)明者李佩航 申請人:漢達精密電子(昆山)有限公司