摘要：

本文在整理、归纳和总结大量国内外专利及文献的基础上，对蓄能型发光涂料的组成、制备方法、结构与性能等方面的研究进行了综述，阐明了蓄能型发光涂料的应用领域，并指出了存在的问题和发展趋势。

发光涂料是由成膜物质、发光颜料及助剂等组成的功能性涂料，可分为荧光涂料、自发光涂料、蓄能型发光涂料三大类。

荧光涂料是指在紫外线照射下可以发出荧光的涂料，停止照射后则完全不发光；自发光涂料是无需外来能源刺激可持续发光的涂料。

这种涂料中添加了含放射性物质的发光颜料。利用放射性物质产生的能量使涂料持续发光：蓄能型发光涂料是指在太阳光或灯光照射下能吸收并储存光能，在没有光照射时。

通过释放存储的能量而发出特殊荧光的涂料，这种涂料中含有的发光颜料无放射性、安全且发光特性稳定，是发光涂料发展的主要方向。

人们对于发光材料的研究有着非常悠久的历史，最早可追溯到1866年法国人Theodore Sidot制备的ZnS：Cu。

随后，诺贝尔奖得主Lenard、Urback以及美国国防委员会逐步加大对发光材料的研究。

随着研究的深入，将发光材料作为颜料制备蓄能型发光涂料的研究报道逐渐增多，国外大量专利文献集中发表在20世纪40-60年代。国内对蓄能型发光涂料的研究开展得较迟，大量专利文献集中发表在21世纪初。

1、蓄能型发光涂料的组成

1.1 成膜物质

根据其发光特性和应用环境，蓄能型发光涂料采用的成膜物质应具有以下特点：无色透明且透光性好，特别是对紫外线透过率高，固含量高，透湿性小且耐水性良好，有超强的附着力，耐酸碱、耐溶剂性能好，耐候性、耐冲击性能优良。

在已有的报道中，丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、醇酸树脂、氟树脂等都可以作为这类涂料的成膜物质。

丙烯酸树脂对光的主吸收峰在太阳光谱范围之外，无色透明，紫外线透过率高，因而具有优异的耐光性及户外老化性。

此外，丙烯酸树脂可以通过调节配方满足不同的硬度、柔韧度和其他性能的要求。但热塑性丙烯酸树脂高温易返黏、粘尘，低温易脆裂，使其应用受到限制。

经有机硅改性的丙烯酸树脂，制成的涂料不仅具有优良的耐候性，而且耐污性、防尘性能好，可常温固化、施工方便，近年来发展很快。

聚氨酯树脂主链含有强极性氨基甲酸基团，易在大分子间形成氢键，可形成具有高强度、耐磨、耐溶剂、耐高低温性能良好、附着力强的漆膜。

并且聚氨酯树脂与其他树脂的共混性好，可与多种树脂并用，制备不同要求的涂料新品种。缺点是原料成本高且毒性大。

环氧树脂含有醚键、羟基等强极性基团，使漆膜具有突出的附着力，极好的韧性、硬度和柔软性，优良的耐水性，固化时收缩率小。

制成涂料时可通过改变配方中的组分得到多种性能各异的品种。缺点是价格较高，制品脆性较大，且部分固化剂毒性较大。

醇酸树脂价格低廉，成膜性好、绝缘、涂膜缺陷少，但其耐久性，特别是在户外使用时，往往不及丙烯酸树脂、聚酯和聚氨酯基涂料。此外，该树脂使用寿命短，不耐强溶剂，无法制作高性能油漆，不能添加碱性颜填料。

氟树脂由于结构中含有氟原子．使其具有不同于其他树脂的特殊性能。如低表面自由能、超常的耐候性和优异的耐污染性等特征．为开发高性能发光涂料提供了有利条件。

1.2 发光颜料

发光颜料通常指光致发光颜料，又称长余辉发光颜料，是使涂料发光的主要物质。蓄能型发光涂料的余辉亮度、余辉时长和发光颜色主要取决于发光颜料。发光颜料的分类如图1所示。

发光颜料主要分为两大类：无机发光颜料和有机发光颜料。其中，无机发光颜料主要由三大类构成：硫化锌系发光颜料、稀土激活碱土金属铝酸盐系发光颜料和稀土掺杂硅酸盐系发光颜料。

1866年法国化学家Theodore Sidot采用升华法制出了硫化锌晶体，该晶体在夜间发磷光，从此人们就开始硫化锌发光颜料的研究。

硫化锌系发光颜料化学性质不稳定。在一定的湿度和紫外线的辐射下会发生分解逐渐衰减褪色变黑，而且发光时间短。要克服这些缺点。

需要在此颜料中加入少量的放射性物质如氘、Co、Pm等作为激活剂，但加入的放射性物质会对人体和环境造成危害，因此大大限制了硫化锌系发光颜料的使用。

稀土掺杂硅酸盐系发光颜料具有良好的化学稳定性和热稳定性，耐水性强、发光颜色范围宽，且高纯度SiO2，原料价廉易得，长期以来都是人们研究和开发的热点。

其中，蓝色硅酸盐发光颜料弥补了蓝色铝酸盐体系发光颜料发光性能不佳的缺陷。

1992年，肖志国等成功研制出数种耐水性好、紫外辐照性稳定、发光颜色多样、余辉亮度较高、余辉时间较长的硅酸盐体系发光颜料，并获得多项国内外授权发明专利。

但稀土掺杂硅酸盐体系发光性能特别是发光亮度和余辉时间尚未达到铝酸盐体系水平，且大部分成果....