论文总字数：16609字

摘 要

蓄光型自发光高分子材料是指利用稀土铝酸盐等长余辉发光材料为发光体，以高分子树脂为基体，经过特种工艺制成的功能高分子材料。本课题的主要研究内容是以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为基体，加入夜光粉体及各种助剂，制备夜光高分子薄膜，并探究各种助剂的掺量以及不同的夜光粉体对夜光高分子薄膜发光亮度的影响。

本课题使用控温磁力搅拌器对EVA和夜光粉体及各种助剂进行混合，混合均匀后铸膜，再进行紫外固化。制得试样，观察并用相机拍摄其发光状况。

实验结果表明，夜光粉体加的越多，夜光高分子薄膜的发光亮度越高，持续时间越长。但发光亮度和持续时间有上限。加入KH-570效果不显著。钛酸四丁酯的加入对试样有一定的影响。根据实验结果其加入量对亮度的影响为先增强后减弱。1200目夜光粉体的发光效果较400目的夜光粉体好。

关键词：高分子材料 稀土长余辉材料 夜光

Preliminary study on luminescent polymer film

ABSTRACT

Luminescent polymer materials is refers to the utilization of rare earth long afterglow material as the luminous body, by using polymeric resin as matrix,made of functional polymer materials through the special craft. The main research contents of this subject is to ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) as the matrix, adding luminous powder and various additives prepared noctilucent polymer film, and explore various additives dosage and different luminous powder of noctilucent polymer film brightness.

Temperature control magnetic stirrer of EVA and luminous powder and various additives were mixed using this topic, after mixing uniformly cast films, UV curing. Make the sample, observe and use the camera to shoot the light.

The experimental results show that the more luminous powder and the brightness of luminous polymer film is higher, the longer the duration. But there is an upper limit on the brightness and duration. KH-570’s effect is not significant. The addition of four butyl titanate has a certain effect on the sample. According to the experimental results, the effect of the addition amount on the brightness is enhanced and then weakened. The luminous effect, the luminous powder of 1200 mesh is better than the luminous powder of 400 mesh.

Keywords: polymers; rare earth long afterglow material; luminous

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 夜光高分子 1

1.1 .1夜光高分子聚合物研究背景 1

1.1.2夜光高分子聚合物的应用 1

1.2长余辉粉体 2

1.3发光材料的性能的描述 3

1.4高分子复合材料及其的制备方法 4

1.5 本课题的主要研究内容 5

第二章 实验部分 5

2.1 实验主要原料 5

2.2 实验仪器与设备 6

2.3 样品的制备 6

2.3.1 EVA与夜光粉体的混合 6

2.3.2高分子薄膜的紫外固化 8

2.4 样品的性能测试 8

2.4.1 亮度及持续时间测试 8

第三章 结果与讨论 9

3.1 夜光粉体的量对夜光高分子薄膜亮度的影响 9

3.2 硅烷偶联剂KH-570的量对夜光高分子薄膜亮度的影响 10

3.3 钛酸四丁酯的量对夜光高分子薄膜亮度的影响 12

3.4 不同目数的夜光粉体对夜光高分子薄膜亮度的影响 14

3.4.1 夜光粉体的量对夜光高分子薄膜亮度的影响 14

3.4.2 KH-570的量对夜光高分子薄膜亮度的影响 16

3.5 高份数的夜光粉体对夜光高分子薄膜亮度的影响 17

第四章 结论 20

参考文献 21

致谢 24

第一章 绪论

1.1 夜光高分子

1.1 .1夜光高分子聚合物研究背景

发光塑料主要是将发光材料和塑料的原料混合在一起后制成不同类型成品。但由于发光塑料与发光材料之间有一定作用的关系，需要有某种添加剂，来保证发光材料的性能和发光塑料与发光材料的稳定结合。以及在塑料加工过程对发光材料的性能是否会有影响，至于对发光塑料产生了什么样的影响，并且如何减少发光塑料制备的过程中其发光强度损失等问题，如今鲜有研究及报道。然而与发光塑料制备生产的相关技术文件都以专利形式呈现，相关基础科学问题有待解决，因此，很有必要开展对夜光高分子聚合物的研究。希望通过对夜光高分子聚合物的研究能够使发光塑料具有良好的应用性能，在生产生活中发挥良好作用。

1.1.2夜光高分子聚合物的应用

夜光高分子材料具有十分巨大的应用空间。夜光材料由于其优异的性能及特征，其产品在工业生产和人们的身边的方方面面已经普遍使用^[1-7]。其应用领域主要有：消防安全领域，例如在消防安全领域的疏散标志，发挥重要的作用。而在装饰房屋的应用中，主要包括各种房屋的发光装饰材料。另外在交通方面的应用也非常的广泛且实用。夜光标志可以广泛应用于各种道路指示标志，也可用于各种交通工具，包括各种公共交通等的座位标志等各种区分标识标志来方便人们在夜间进行辨识。而城市和农村建设领域尤其是现如今的新农村建设当中长余辉材料也能够发挥巨大的作用。不仅环保，而且作用及效果很好。用其设计制造的各种名称标志如路牌、巷牌、门板、地名标志的标准化设施，利用其在黑暗中的发光特性，可以使人们很容易地在漆黑一片中进行识别。因为在天黑的时候使用电气设备需要使用能源，而能源的使用一般需要使用化石能源，而使用化石能源可导致环境的污染不利于环境的保护。而当遇到突发事件如地震、城市供电系统的突然瘫痪，没有电力能源可供使用的时候，那么各种使用电力能源的设备如路灯及各种指示标志将陷入瘫痪而无法提供其应提供的服务。而当这时，夜光高分子聚合物制造的各种指示标志等各种标志就能够发挥巨大的作用了。因为其只要被光照射数分钟就能够持续发光超过20小时，而20小时足以支撑各种标志顺利指示长达一整夜，从而保证各种交通的正常运行和社会生活的有序发展。从中我们可以看出夜光材料不仅用处极佳，还很有利于环保。另外，在类似矿山这种的光亮状况较差，且高度危险的工作场所，突然发生高度危险的事件的概率非常高，这时候夜光材料的应用就显得尤为重要。当突然发生危险的时候，这时供电系统陷入瘫痪，没有供电系统的支持，矿井内将陷入一片漆黑。矿井内错综复杂的道路如果没有指示的话，非常容易迷路，想要逃生的话几乎是不可能的事。而当有了夜光材料的话，在停电前被光亮照射一会的话，就能够持续发光很长时间，这样就能够保证矿井内人员的安全有序的逃生，保证工人避免失去生命，从而避免重大安全事故的发生。从以上的种种夜光材料的应用中我们可以发现， 夜光材料制造的各种标志能够极大的保证工人生命的安全。

1.2长余辉粉体

长余辉粉体^[8-12]，也被称为夜光粉。人类对于发光物质的极大兴趣使长余辉粉体有了很大的发展。

人们意识到夜光粉的用处极佳，并开始研究夜光粉，是在一百年前开始的。夜光粉体ZnS：Cu^[15]在那时是非常普遍的。非常多的研究人员被它发所出的荧光所吸引。在一系列系统的了解后知道了这样一个现象。在夜光粉体中加入别的物质可以提高发光强度和使发光时间变久即延长夜光粉体的衰减时间，但过了一段时间发现因为里面存在一些对人体有害的东西而不用了。一段时间后发现了碱土金属硫化物^[16-19]的长余辉材料，并得到了较为广泛的应用。

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