熒光顏料

熒光顏料 性質、用途與生產工藝

有機顏料
熒光顏料是一類在光激發后可發出熒光的有機顏料,用於激發的光源可以是紫外光也可以是日光。這種顏料發光,在黑暗中不能持續。以鈣、鋇、鎂、鎘等的氧化物、硫化物、硅酸鹽、鎢酸鹽為主要成分的發熒光的不溶或難溶于溶劑的顏料,加上少量的助熔劑和微量的活化劑配成的混合物,經煅燒而成。熒光的顏色隨着活化劑的性質和發光顏料的成分而定。如硫化鋅熒光顏料中加入硫化鎘,用銀作活化劑的由藍色轉移至紅色部分。用銅為活化劑的由綠色轉移至紅色部分。常用於製造熒光塗料及塑料。受日光激發的熒光顏料俗稱熒光粉,它是由水溶性熒光染料溶于樹脂中製成的顏料。這類染料主要是碱性染料,如碱性嫩黃O (C.I. 碱性黃2)、碱性玫瑰精(C.I.碱性紫10)等,也有個別的酸性染料也可用於此目的。具體的製法是:將染料溶于三聚氰胺-對甲苯磺酰胺 -甲醛的混合物中,經聚合成樹脂后染料被包含于該樹脂中,將乾燥的樹脂磨成細粉就得到日光型的熒光顏料。其特點是色光異常艷麗,但耐晒、耐熱牢度較差。受紫外光激發的熒光顏料大多是水不溶性有機化合物,如分散熒光黃FFL (C. I. 分散黃124)、分散熒光黃D (C. I. 分散黃11)、分散熒光黃S (C. I. 溶劑黃98)、分散熒光紅S (C. I. 分散紅303)等。這類熒光顏料自身的顏色並不十分鮮艷,只有當以低濃度溶解于底物中才呈現出耀眼的熒光。根據熒光發射的原理,肉眼可見的熒光顏料其色譜為黃、橙、紅。市場上出售的藍、綠色熒光顏料實際上在藍、綠色顏料添加熒光增白劑后復配成的。熒光顏料主要用於塑料、油墨、塗料、文教用品中以提高裝飾效果,近來也用於製作太陽能聚集材料。
熒光現象
熒光現象是一個光致發光的過程。在這個過程中,紫外或可見光波段內的短波長電磁波被吸收之後,以長波長電磁波的形式被釋放出來。後者通常落在可見光範圍內,與常規反射的光疊加,因而顯現耀眼的熒光顏色。
分子結構
(1) 通常熒光顏料分子內含有發射熒光的基團,如羰基、氮氮雙鍵、碳氮雙鍵等。
(2) 分子內含有助色基團。助色基團使光譜紅移並增大熒光效率,如伯胺基、仲胺基、羥基、醚鍵、酰胺基等。
(3) 分子內含有剛性平面結構的共軛π鍵。分子內共軛體系愈大平面性愈強其熒光強度愈高。一些能提高共軛度的因素能提高熒光效率,並使熒光波長向長波方向移動。
分類
根據熒光顏料的化學組成和性質,可分為無機熒光顏料和有機熒光顏料兩大類。
荧光颜料的分类及特性
无机荧光颜料的化学组成与色相
防熒光顏料褪色褪色的助劑
防止熒光顏料褪色的助劑主要包括潤濕分散劑、光穩定劑、抗氧劑等。
(1) 潤濕分散劑改善熒光顏料的表面特性,提高熒光顏料與基料的相溶性,改進熒光顏料的加工性能。
(2) 光穩定劑提供持久的穩定性,防止熒光顏料褪色。
(3) 抗氧劑一般為還原性物質,可以阻止熒光顏料對氧的吸收。