[科普中国]-发光塑料

发光塑料是能产生显光效应的塑料。根据所加发光颜料的不同，可分为自发光塑料和受激发光塑料。通常是将发光颜料加入具有一定透明性的聚合物中制作而成。

简介发光塑料（luminescent plastic）是指在黑暗或光亮中产生显光效应的塑料。通常是将发光颜料加入具有·定透明性的树脂，如阿烯酸树脂、乙烯基树脂、达玛树胶、醇酸树脂、三聚氰胺改性醇酸树脂等加工制成。根据所加入的发光颜料的不同，又可以分为自发光塑料和受激发光塑料等不同的种类。1

聚氯乙烯发光塑料聚氯乙烯发光塑料是一种聚氯乙烯塑料，是近几年刚开发的新型灯光材料。在近紫外波段的紫外光线辐射下能产生绚丽夺目的五彩光泽。广泛应用于广告装璜、工业装饰、舞台设计、屏幕显示及安全信号、广告灯等。其特点是具有加工容易，造价低，安装方便，不易破碎，保养、维修方便，省电等优点。国产聚氯乙烯发光塑料的激光波长范围较宽，能谱分布较全，所以发光色泽丰富多彩。激发光源选择在400～325纳米的近紫外波段，对人体基本无害。

发光塑料应用发光塑料在通讯、光信息处理、视频器件、测控仪器等光电子领域，无机半导体电致发光器件获得广泛应用，特别是伴随全球信高速公路的发展作为信息终端显示器件的应用更获快速发展。但它的制备工艺复杂、驱动电压高、发光效率低、不能作大面积平板显示又能耗大，所以有机高分子的电致发光材料得到了迅速发展，由它构成的电致发光器件具有能多色显示、器件可很薄、附加电路简单节能，可用于超小型便携式显示装置，寿命长达l万小时以上。以聚对苯乙烯（PPV）及其衍生物为代表的发光塑料制作的发光二极管，不仅具有小分子有机电致发光材料的特点，而且可弯曲，能大面积制做，又成本低廉，它的出现是显示领域的一大突破。聚对苯乙烯与传统的无机电致发光器件相比，具有制膜工艺简单、可制成大面积电致发光材料且有良好的机械强度、热稳定性和耐化学性好等优点。聚对苯乙烯的单层电致发光器件呈夹芯结构，PPV膜夹在两层电极之间，其中的一层电极须是透明的，当施加一定电压后能辐射发光。

有机高分子的电致发光材料除了聚对苯乙烯外，还有聚乙炔、聚噻吩及其衍生物的有机共轭聚合物等。

发光塑料的另一个应用领域是通体发光光纤。通体发光光纤是20世纪90年代发展起来的新型导光发光介质，也是聚合物光纤的一个新分支，已成为本世纪装饰、照明产业的新兴高科技产品。其特点是：光纤的有效通光口径大、传输距离长、使用安全寿命长，节能、免维护、无污染，已在照明、装饰、装潢、广告、医疗和测量等行业得到应用。

通体发光光纤通常为阶跃型聚合物光纤，芯材的折射率高于皮材折射率。芯材多采用透明聚合物。由于通体发光光纤多用于照明和装饰装潢中，为保证其具有优异的耐老化性能，皮材通常采用氟塑料，如聚四氟乙烯。为延长通体发光光纤的使用寿命，多在通体发光光纤外包覆一层抗老化、抗紫外线、耐候性好的透明塑料，如透明聚氯乙烯。根据通体发光光纤中的光纤根数分类可分为单芯通体发光光纤和多芯通体发光光纤。单芯通体发光光纤又称粗芯通体发光光纤，由光纤芯层、氟塑料皮层及抗紫外线聚氯乙烯保护层组成。它的最大特点是发光效率高，亮度可达到相同直径的多芯通体发光光纤的10倍，但单芯通体发光光纤在环境温度较低的情况下会变硬、变脆，而且使用长度一般不超过30m。多芯通体发光光纤是经过多股光纤绞合而成，每根光纤的直径为0.1~3.0mm，光纤丝相互有规律地缠绕，也可以在绞合的光纤束中增设中央反射芯，以提高绞合加捻光纤通体的发光效率。

通体发光光纤与塑料霓虹灯和玻璃霓虹灯相比，具有特殊优越性，因为它只传光而不带电，这是本世纪照明的新趋势，因此通体发光光纤具有节能、安全、环保及能控制光的行径等特点，应用范围广泛。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学