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夜光漆成份易「分居」 用化學鍵結緊扣不分離

文/劉珈均

正在曬太陽吸收能量的夜光片。

正在曬太陽吸收能量的夜光片。

一些娛樂活動常見以夜光產品增添繽紛效果,在生活中,有些孩子喜歡在房間天花板貼上夜光星星、月亮,看它們在夜晚關燈時散發幽幽光芒;安全識別號誌、鐘錶的數字與刻度也少不了它;工研院材料與化工研究所研發一款夜光塗料,以新的製程克服一般夜光漆容易分層沉澱與長效性不足的情形。

市售的螢光塗料有幾個缺點,塗料成份易分散不均勻與長效性不足。一般製作夜光塗料是無機夜光粉體加樹脂、分散劑或防沉劑,後兩者是為了幫助夜光粉與樹脂均勻混合、增加塗料密度,然而,夜光粉體比重大約3至4,樹脂比重跟水差不多,約為1至2,因為比重差距大,即便加入分散劑,時間一久夜光粉仍會沉澱到下層,導致塗佈不均,製作成夜光噴漆,有時噴出來的樹脂多,有時噴出夜光粉多;市售夜光塗料發出明顯亮度的螢光,時間約只維持二三十分鐘。

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材化所精密塗佈化學研究室魏宇昆博士。

有些產品為避免夜光粉體分層沉澱,會將塗料製成膏狀,「濃稠得像面速力達姆一樣!使用很不方便。」材化所精密塗佈化學研究室魏宇昆博士說。去年解密國家寶藏展覽時有廠商需要長效型夜光塗料,前來請教材化所,因而開始著手研究如何解決這問題。

既有作法是以分散劑或防沉劑「抓住」樹脂與螢光粉,魏宇昆說,嘗試過的實驗包括對氧化鋁進行改質,但酸鹼都會破壞夜光效果,只得另覓他法。魏宇昆改變材料與製程,以粒子表面改質劑取代分散劑或防沉劑,以化學鍵結扣住樹脂與夜光粉體。魏宇昆說,關鍵技術就在於製程中如何控制好改質劑與樹脂、夜光粉兩者的反應速度,若改質劑與其中一個反應太快,剩下的那方就會被「孤立」,一樣會造成分層沉澱。

漆上塗料的板子在黑暗中散發夜光。

漆上塗料的板子在黑暗中散發夜光。

以往以分散劑或防沉劑「抓住」樹脂與夜光粉的吸附式反應是可逆的,易受環境影響,特別是溫度,溫度一上升,分散劑就會變得「活潑」,抓不住兩者而使得塗料開始變質分層。工研院的夜光塗料在攝氏50度之下可維持穩定6天,轉換成一般室溫環境,相當於穩定性可持續六個月。

主要夜光塗料製作的團隊成員。

主要夜光塗料製作的團隊成員。

夜光塗料製作過程

夜光塗料製作過程

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