Glow-in-the-dark PET/GF composites for fastening and safety components in civil engineering

openaccess, Vol. 648 (08) 2026 / środa, 19 sierpnia, 2026

Świecące w ciemności kompozyty PET/GF do elementów mocujących i asekuracyjnych w inżynierii lądowej

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2026.08.03

citation/cytuj: Ostrowski K. A., Romańska P., Piech R., Nosidlak N. Glow-in-the-dark PET/GF composites for fastening and safety components in civil engineering. Materiały Budowlane. 2026. Volume 648. Issue 08. Pages 24-30. DOI: 10.15199/33.2026.08.03

Polyethylene terephthalate (PET) composites reinforced with glass fiber (30 wt.%) and containing a phosphorescent powder (2–20 wt.%) and a lubricant (0.3 wt.%) were evaluated as glow-in-the-dark materials for construction applications. The addition of the luminophore increased the elastic modulus and significantly reduced impact strength (from approx. 47 to 21 kJ/m²). Both the intensity and duration of afterglow increased markedly with increasing pigment content. Microscopic observations revealed fragmentation of the luminophore particles while maintaining a favorable luminescence effect. The developed composites may be applied in high-stiffness structural elements capable of carrying substantial static loads while retaining functional visibility in darkness for approximately 2 hours after excitation.

Kompozyty politereftalanu etylenu (PET) z włóknem szklanym (30% mas.) i proszkiem fosforyzującym (2–20% mas.) oraz środkiem smarnym (0,3% mas.) oceniono w kontekście ich zastosowania w budownictwie jako materiały świecące w ciemności. Dodatek luminoforu zwiększał moduł sprężystości oraz zmniejszał w znacznym stopniu udarność (z ok. 47 do 21 kJ/m²). Zarówno intensywność, jak i czas świecenia zwiększały się istotnie wraz ze zwiększaniem udziału pigmentu. Obserwacje mikroskopowe wykazały rozdrobnienie cząstek luminoforu przy zachowaniu korzystnego efektu luminescencji. Wytworzone kompozyty mogą znaleźć zastosowanie w elementach o szczególnie dużej sztywności, przenoszących duże obciążenia statyczne, zachowujących funkcjonalną widoczność w ciemności przez około 2 h po naświetleniu.
thermoplastic composites; SrAl₂O₄:Eu,Dy; luminescence; emergency lighting; injection molding

kompozyty termoplastyczne; SrAl₂O₄:Eu,Dy; luminescencja; oświetlenie awaryjne; wtryskiwanie
  1. PlasticsEurope, ‘Plastics – the fast Facts 2024’, 2024. [Online]. Available: https://plasticseurope.org/knowledge-hub/plastics-the-fast-facts-2023
  2.  Mordor Intelligence, ‘Glass Fiber Reinforced Polymer Market Size & Share – Industry Report, 2025-2030’, 2025. [Online]. Available: https://www. mordorintelligence.com/industry-reports/glass-fiber-reinforced-polymer- -gfrp-market
  3. Albatayneh O, Akhtar MN. ‘Evaluating Recycled PET as an Alternative Material for the Construction Sector Towards Sustainability’, Civ Eng J, vol. 10, no. 4, pp. 1336–1353, Apr. 2024, DOI: 10.28991/CEJ-2024-010-04-020.
  4. Sakr N, AbouZeid M. ‘Recycling of Plastic Waste in the Construction Industry’, Polymers, vol. 17, no. 9, p. 1282, May 2025, DOI: 10.3390/ polym17091282.
  5. Farah E, Yaacoub S, Dgheim J, El Hajj N. ‘Assessing the Impact of Shredded Polyethylene Terephthalate (PET) Post-Consumer Plastic as a Partial Replacement for Coarse Aggregates in Unreinforced Concrete’, Materials, vol. 17, no. 21, p. 5208, Oct. 2024, DOI: 10.3390/ma17215208.
  6. Díaz-García G, Diaz-Miranda P, Tineo-Villón C. ‘Utilizing Recycled PET and Mining Waste to Produce Non-Traditional Bricks for Sustainable Construction’, Sustainability, vol. 17, no. 19, p. 8841, Oct. 2025, DOI: 10.3390/ su17198841.
  7. Major I. „Beton modyfikowany granulatem gumowym SBR i płatkami politereftalanu etylenu PET”, Construction Materials, vol. 1, no. 8, pp. 4–8, Aug. 2023, DOI: 10.15199/33.2023.08.01.
  8. Xie H et al., ‘Flexural behavior evaluation of PET foam core curved sandwich beam: Experimental study and numerical simulation’, Construction and Building Materials, vol. 414, p. 135000, Feb. 2024, DOI: 10.1016/j.conbuildmat. 2024.135000.
  9. Muringayil Joseph T et al., ‘Polyethylene terephthalate (PET) recycling: A review’, Case Studies in Chemical and Environmental Engineering, vol. 9, p. 100673, Jun. 2024, DOI: 10.1016/j.cscee.2024.100673.
  10. Wang L, Shang Z, Shi M, Cao P, Yang B, Zou J. ‘Preparing and testing the reliability of long-afterglow SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ phosphor flexible films for temperature sensing’, RSC Adv., vol. 10, no. 19, pp. 11418–11425, 2020, DOI: 10.1039/D0RA00628A.
  11.  Poulose AM et al., ‘Effect of Compatibilizer on the Persistent Luminescence of Polypropylene/Strontium Aluminate Composites’, Polymers, vol. 14, no. 9, p. 1711, Apr. 2022, DOI: 10.3390/polym14091711.
  12. Poulose AM et al., ‘Strontium Aluminate-Based Long Afterglow PP Composites: Phosphorescence, Thermal, and Mechanical Characteristics’, Polymers, vol. 13, no. 9, p. 1373, Apr. 2021, DOI: 10.3390/polym13091373.
  13.  Chen I-C, Chen T-M. ‘Effect of host compositions on the afterglow properties of phosphorescent strontium aluminate phosphors derived from the sol-gel method’, J. Mater. Res., vol. 16, no. 5, pp. 1293–1300, May 2001, DOI: 10.1557/JMR.2001.0181.
  14. Bierwagen J et al., ‘Probing traps in the persistent phosphor SrAl2O4:Eu2+,Dy3+,B3+ – A wavelength, temperature and sample dependent thermoluminescence investigation’, Journal of Luminescence, vol. 222, p. 117113, Jun. 2020, DOI: 10.1016/j.jlumin.2020.117113.
  15. Poulose AM et al., ‘Long Persistent Luminescent HDPE Composites with Strontium Aluminate and Their Phosphorescence, Thermal, Mechanical, and Rheological Characteristics’, Materials, vol. 15, no. 3, p. 1142, Feb. 2022, DOI: 10.3390/ma15031142.
  16. Ni Z et al., ‘Effect of the Concentration of SrAl2O4: Eu2+and Dy3+ (SAO) on Characteristics and Properties of Environment-Friendly Long-Persistent Luminescence Composites from Polylactic Acid and SAO’, Scanning, vol. 2021, pp. 1–9, Sep. 2021, DOI: 10.1155/2021/6337768.
  17.  Khursheed S, Ahmad Sheergojri G, Sharma J. ‘Phosphor Polymer Nanocomposite: SrAl2O4:Eu2+, Dy3+ Embedded PMMA for Solid-State Applications’, Materials Today: Proceedings, vol. 21, pp. 2096–2104, 2020, DOI: 10.1016/j.matpr.2020.01.329.
  18. Xue H, He Z, Shen X, Zhu Y, Ge M. ‘Luminous properties of skin–core structure new luminous fiber: SrAl2O4:Eu2+,Dy3+-PET/light conversion agent-PET’, J Mater Sci: Mater Electron, vol. 29, no. 21, pp. 18045–18050, Nov. 2018, DOI: 10.1007/s10854-018-9913-3.
  19. Pang Z, Zhu Y, Ge M, ‘Study on the structural and luminous properties of two kinds self-luminous fibers’, The Journal of The Textile Institute, vol. 111, no. 3, pp. 345–351, Mar. 2020, DOI: 10.1080/00405000.2019.1633846.
  20. Jin Y, Long X, Zhu Y, Ge M. ‘Optical performance study of Sr2ZnSi2O7:Eu2+,Dy3+, SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ and Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+ ternary luminous fiber’, Journal of Rare Earths, vol. 34, no. 12, pp. 1206– 1212, Dec. 2016, DOI: 10.1016/S1002-0721(16)60155-2.
  21.  ‘Celanese Rynite® 545 BK504 PET-GF45’. Accessed: Jun. 02, 2026. [Online]. Available: https://matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID= 407de5169eb5418a9c51f7d03b6eef6f
  22.  ‘Celanese Rynite® 550HTE BK503 PET-GF50’. Accessed: Jun. 02, 2026. [Online]. Available: https://matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=0 6b36b94831541ebad94e4986d484c2d
  23.  Fu S-Y, Xu G, Mai Y-W. ‘On the elastic modulus of hybrid particle/ short-fiber/polymer composites’, Composites Part B: Engineering, vol. 33, no. 4, pp. 291–299, Jun. 2002, DOI: 10.1016/S1359-8368(02)00013-6.
  24. Havasi V et al., ‘On the effects of milling and thermal regeneration on the luminescence properties of Eu2+ and Dy3+ doped strontium aluminate phosphors’, Journal of Luminescence, vol. 219, p. 116917, Mar. 2020, DOI: 10.1016/j.jlumin.2019.116917.
dr inż. Krzysztof Adam Ostrowski, Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0001-5047-5862
dr inż. Paulina Romańska, Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki
ORCID: 0000-0002-7133-8522
mgr inż. Radosław Piech, Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
dr inż. Natalia Nosidlak, Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki
ORCID: 0000-0003-4174-6645

dr inż. Krzysztof Adam Ostrowski, Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0001-5047-5862

Correspondence address: krzysztof.ostrowski.1@pk.edu.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2026.08.03

Article in PDF file

Received: 02.02.2026 / Artykuł wpłynął do redakcji: 02.02.2026 r.
Revised: 14.04.2026 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 14.04.2026 r.
Published: 19.08.2026 / Opublikowano: 19.08.2026 r.