电光源资料-新型水浆涂粉的工艺原理和技术
涂料工程施工工艺原理

涂料工程施工工艺原理涂料工程是一门涉及涂料的制备、施工、干燥、固化等多个过程的综合性技术。
涂料工程施工工艺的原理主要包括涂料的粘度控制、喷涂压力、喷涂距离、施工环境等方面。
以下是详细的解析。
1. 涂料的粘度控制涂料的粘度是影响喷涂效果的重要因素。
粘度过高,涂料喷涂时易出现拉丝、流挂现象;粘度过低,涂料易产生滴落、流淌现象。
因此,在施工前,应根据涂料的种类和施工要求,将涂料调整到适宜的粘度。
调整粘度的方法主要有两种:一种是加入稀释剂,通过改变涂料的粘度来满足施工要求;另一种是加入助剂,如分散剂、增稠剂等,以改变涂料的流变性能。
2. 喷涂压力喷涂压力是影响涂料雾化效果的关键因素。
喷涂压力过小,涂料雾化不良,易产生麻点、颗粒等问题;喷涂压力过大,易导致涂料流挂、滴落,且喷枪易堵塞。
因此,在施工过程中,应将喷涂压力控制在适宜范围内。
一般而言,空气压力最好控制在0.3-0.5MPa(3-5kgf/cm²)之间。
3. 喷涂距离喷涂距离是指喷枪喷嘴与施工物面的距离。
喷涂距离过近,易导致涂料流挂、拉丝;喷涂距离过远,涂料雾化不均匀,易产生麻点、颗粒。
因此,在施工过程中,应根据涂料的种类、粘度及喷涂压力,适当调整喷涂距离。
一般以300-400mm为宜。
4. 施工环境施工环境对涂料工程的质量和效果具有重要影响。
施工环境应保持清洁、通风良好,避免在潮湿、高温、低温等环境下施工。
湿度较大的环境容易导致涂料成膜不良,出现气泡、龟裂等问题;高温环境可能导致涂料快速干燥,影响施工效果;低温环境可能导致涂料固化不良,影响成膜。
5. 施工方法施工方法包括涂料的涂布方式、涂层厚度等。
常见的涂料涂布方式有刷涂、喷涂、滚涂、抹涂等。
不同的涂布方式适用于不同类型的涂料和施工要求。
涂层厚度应根据涂料的种类、用途和施工要求进行控制。
涂层过薄,可能导致涂层功能不足;涂层过厚,可能导致涂层开裂、剥落。
总之,涂料工程施工工艺原理涉及涂料的粘度控制、喷涂压力、喷涂距离、施工环境等方面。
水性色浆加工的基本原理

水性色浆加工的基本原理水性色浆是以水为分散介质的颜料浓缩浆,它是通过分散剂、润湿剂、稳定剂及其他功能剂来使颜料充分润湿分散,达到优化颜料应用性能、稳定体系效果、主要是利用静电屏蔽与空间位阻作用原理来分散稳定颜料颗粒。
色浆加工的基本原理颜料分散润湿稳定机理是:正确使用分散润湿助剂,降低颜料与体系的界面张力,是颜料达到充分分解絮凝,从而有效改善颜料的应用性能。
一般无机颜料分散是用离子型助剂,具有较高的表面极性,对助剂的吸附比较容易。
有机颜料的分散则多用非离子高分子聚合物助剂。
有机颜料有一个非极性的表面,对常规助剂的吸附比较困难,高分子聚合物助剂具有树脂那样的特性,有很多吸附基团,从而可使有机颜料颗粒表面形成吸附层,通过聚合物链的空间屏蔽作用产生了稳定化作用,具体体现如下。
① 分散润湿助剂使颜料表面已吸附的空气和潮气排出,由原有的固/气界面(颜料颗粒/空气或潮气)转变为固/液界面(颜料颗粒/助剂或体系溶剂、水)。
② 颜料研磨过程,通过机械能(剪切力和冲击力)使颜料颗粒分散,并使助剂分子充分润湿颜料颗粒形成更为细小的颜料分散体。
颜料分散体的粒径大小与力度分布对水性色浆应用性能影响比较大,如色光、鲜艳度、分散性、耐光性及特殊薄漆要求等。
③ 利用特种阴离子分散剂助剂来增强颜料颗粒表面电荷,并通过同性电荷相斥的原理稳定颜料分散体。
在静电屏蔽稳定作用下,每个颜料颗粒都包围着一个双层离子电荷。
一个颜料粒子吸附负离子,随后被一个正离子包围着。
当两个颜料颗粒彼此接近时,库仑排斥力占优势,从而改变他们的运行轨迹避免更加接近。
④ 利用含有多个“亲颜料”(锚定基团等)基团的分散剂中亲颜料的基团对颜料颗粒表面牢固、持久吸附,大量的碳氢链段(分散剂链)从颜料颗粒表面延伸向周围,通过这种较厚的吸附层(一般要大于10nm),形成空间位阻作用,阻止颜料颗粒之间紧密接触,并形成一层保护膜“壳”,这种膜-壳结构不仅能够改进颜料性能,还能有效降低颜料分散体之间吸附,提高色浆的稳定性。
粉末涂料涂装资料粉末涂料的涂装工艺

第二讲粉末涂料的涂装工艺1 概述粉末涂料涂装技术的发展,起始于本世纪40年代,随着世界聚乙烯树脂产量的迅速增长,人们研究获得一种没有针孔缺陷的涂膜。
这种涂膜的防腐性能大大优于传统的喷漆工艺。
对于流传数千年的液体涂装技术来说,这确实是一场富有挑战性的技术革命。
聚乙烯树旨是热塑性树脂,当树脂的温度高于熔点时,呈现出具有流动性的液态相。
当温度低于熔点时,树脂又转变为固态相。
人们根据这个特点,设计了一种新颖的粉末涂装工艺方法。
它与传统的液体涂装工艺区别在于,不需要将成膜物质溶解于溶剂中进行涂装施工,而是将成膜物质直接涂装于工件表面。
因此它获得的涂膜没有针孔缺陷,又省却了仅仅为了施工需要而使用的大量溶剂,同时还节省了能源和改善了环境。
1.1 粉末热涂装工艺最早出现的粉末涂装方法是滚涂法。
它是将聚乙烯树脂加工成粉末状态的涂料,对需要涂敷粉末的金属零件进行预热,使其温度高于聚乙烯树脂的熔点10~20℃,然而将热态的金属零件在盛有聚乙烯粉末的容器内反复滚动,使粉末不断地熔粘于零件的整个表面。
这种工艺方法非常原始,得到的涂膜厚度很不均匀,外观也粗糙不平,不适用于工业化生产,只能应用于个别化工产品的零件防腐涂装。
但不管怎样,它毕竟是粉末涂装技术发展进程中走出的第一步,具有一定的历史意义。
粉末滚动涂装工艺的特点是首先必须使被涂件的温度高于粉末涂料的熔点。
被涂件获得的热量要保证能熔粘足够的粉末涂料。
另一方面要求粉末涂料在受热后,必须具有一定的流动性,使粉末涂料能够熔融流平成连续的涂膜。
这就是大家所熟悉的热涂装工艺的基本原理。
人们根据热涂装原理,研究成功聚乙烯火焰喷涂法。
它拉开了粉末涂装的序幕。
当时除了火焰喷涂法外,还采用散布法。
这是一种将树脂粉末均匀地撒在加热工件表面,使粉末熔融形成涂膜的施工方法。
瀑布法类同于散布法,只是它的粉末浓度比散布法要高得多,因而能够方便地得到较厚的涂膜。
为了使散布法能自动进行涂装,1952年原联邦德国Gemmer公司提出了流化床法,此法乃通过空气或惰性气体作用使粉末在专门容器内流动浮游,并且有液态特征。
粉末静电喷涂工艺技术介绍及操作流程之欧阳文创编

粉末静电喷涂工艺技术介绍及操粉末涂装是近代涂装工业领域的一项新技术、新工艺,也是我国重点推广的新技术之一,应用于家电产品及其它领域,优越性十分明显。
粉末涂装是高防护、高装饰的涂装方法,要得到满意的涂装效果,就必须对影响涂装效果的因素加以控制。
作为粉末涂料的操作施工人员,如果对涂装过程中易产生的弊病知识了解不够,将无法生产出合格产品或一出现问题就手足无措、无从下手。
一、粉末涂料的优越性粉末涂料是一种粉状不含液态溶剂及稀释剂的新型涂装材料。
由于其高装饰、重防腐性、粉末可回收利用,无有机溶剂对环境的污染等特点决定了其广泛的应用空间。
粉末涂料施工与传统的油漆施工相比较,有如下优点:1、粉末涂料是一种不含溶剂的涂料,这就决定了不需要把主要成膜物质及辅助成膜的物质、添充料及颜料都溶于有机溶剂中,解决了某些有机溶剂无法溶解的高分子成膜物质均可作为涂料使用的难题。
而许多难被溶剂溶解的高分子物质却是防腐及装饰性涂料必可少的中坚力量。
2、粉末涂料因不含易挥发的有机溶剂,不易燃烧爆炸,只要防止粉尘积聚过多就可解决着火爆炸的隐患,这一点油漆等易燃的溶剂性涂料却无法克服。
3、由于粉末涂料本身不含有机溶剂,施工操作及制粉过程中无刺激性气味,不但可防止环境被污染和破坏,而且对操作者本人的身心健康大为有益。
4、油漆类液态涂料施工过程中的利用率仅达到50%—60%。
而粉末涂料一次上粉率约为70%—80%(受工件形状等因素影响),其余粉末可二次回收利用,利用率在90%—98%。
5、油漆类液态涂料施工过程中必须加入30%—50%的稀释剂,而这些稀释剂的作用只是调整粘稠度,并不是固化成膜的必须成份,回化过程中又挥发掉了。
不但污染环境,而且做了大量无用功,浪费了原料,提高了生产成本;粉末涂料施工过程中则根本不需要这类稀释剂。
6、油漆类液态涂料的厚度一般为15—30μm,而粉末涂料一次涂装便可达到60—150μm之间,可一次涂装达到要求厚度,减少劳动强度,适合自动化流水线生产操作。
粉浆工艺流程及配方

粉浆⼯艺流程及配⽅锂离⼦电池原理及⼯艺流程⼀、原理1.0 正极构造LiCoO2(钴酸锂)+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极2.0 负极构造⽯墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)负极3.0⼯作原理3.1 充电过程:⼀个电源给电池充电,此时正极上的电⼦e从通过外部电路跑到负极上,正锂离⼦Li+从正极“跳进”电解液⾥,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的⼩洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电⼦结合在⼀起。
正极上发⽣的反应为LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电⼦)负极上发⽣的反应为6C+XLi++Xe=====LixC63.2 电池放电过程放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加⼀个可以随电压变化⽽变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加⼀个电阻让电⼦通过。
由此可知,只要负极上的电⼦不能从负极跑到正极,电池就不会放电。
电⼦和Li+都是同时⾏动的,⽅向相同但路不同,放电时,电⼦从负极经过电⼦导体跑到正极,锂离⼦Li+从负极“跳进”电解液⾥,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的⼩洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电⼦结合在⼀起。
⼆⼯艺流程1.正负极配⽅1.1正极配⽅(LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(⼄炔⿊)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极)LiCoO2(10µm):93.5%其它:6.5%如Super-P:4.0%PVDF761:2.5%NMP(增加粘结性):固体物质的重量⽐约为810:1496a)正极黏度控制6000cps(温度25转⼦3);b)NMP重量须适当调节,达到黏度要求为宜;c)特别注意温度湿度对黏度的影响λ钴酸锂:正极活性物质,锂离⼦源,为电池提⾼锂源。
钴酸锂:⾮极性物质,不规则形状,粒径D50⼀般为6-8 µm,含⽔量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。
锰酸锂:⾮极性物质,不规则形状,粒径D50⼀般为5-7 µm,含⽔量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。
水基浆料工艺技术

水基浆料工艺技术水基浆料是一种以水为主要成分的胶体,具有良好的环保性能和广泛的应用领域。
水基浆料工艺技术是指以水为主要溶剂,在一定条件下将固体粉末通过机械,物理或化学方式分散均匀,形成胶体体系的工艺过程。
下面将从工艺流程、设备选型和应用方面对水基浆料工艺技术进行介绍。
首先,水基浆料的工艺流程一般包括搅拌、分散、调整黏度、过滤等步骤。
搅拌是将固体粉末和水进行混合,使其形成初始的胶体体系。
分散是通过机械或化学方式将固体粉末分散到水中,使其分子均匀分布,从而实现固体和水之间的有效接触。
调整黏度是根据产品要求调整浆料的粘度,可以通过加入胶体稳定剂或调整pH值等方式实现。
过滤是将浆料中的杂质和固体粒子进行分离,以获得纯净的水基浆料。
其次,合理选择设备也是水基浆料工艺技术的关键。
常用的设备包括搅拌机、分散机、混合机、过滤机等。
搅拌机是将水和固体粉末进行均匀混合的设备,可以通过选择不同形式的搅拌器来实现混合效果的控制。
分散机是将固体粉末分散到水中的设备,可以通过机械剪切或高频振动来实现粉末的分散。
混合机是将分散好的粉末和水进行进一步混合的设备,可以根据产品要求选择不同类型的混合机。
过滤机是将浆料中的杂质和固体粒子进行分离的设备,可以通过选择不同精度的过滤器来实现分离效果的调节。
最后,水基浆料的应用非常广泛,包括建筑材料、涂料、纸浆、陶瓷等领域。
在建筑材料领域,水泥浆料是一种常见的水基浆料,可以用于建筑物的修补、砌筑和装饰等。
在涂料领域,水性涂料是一种环保性能较好的涂料,可以用于家装、汽车、船舶等领域。
在纸浆领域,水基浆料可以用于造纸生产过程中的纤维分散和粘度调整。
在陶瓷领域,水基陶瓷浆料可以用于细陶瓷和功能性陶瓷制备过程中的粉末分散和浆料调整。
综上所述,水基浆料工艺技术是一种以水为溶剂,通过搅拌、分散、调整黏度和过滤等工艺步骤,将固体粉末分散均匀,形成胶体体系的技术。
合理选择设备和广泛应用水基浆料可以满足不同领域的需求,同时也能够实现环保性能的要求。
水浆印花工艺

水浆印花工艺1. 水浆配制配制涂料水浆关键是粘合剂质量,调制深色浆料时应选用含固量高的优质粘合剂再配用可增加牢度的手感调制剂,可以保证色牢度(摩擦牢度、皂洗牢度、搓洗牢度等)。
优质的粘合剂的聚合物简证序收六一客希生笔颗粒直径应控制在0.2um-1 um,颗粒大小均匀。
夏季由于天气干燥,湿度较低,水浆易出现堵塞现象,为了降低水浆干燥速度,防止印浆过早干燥,可在印浆中加入适量的吸湿剂,保持水浆表必华杆刚充面润湿,不结皮,一般花州其传普无工用量为3%,超量吸湿剂会影响牢度。
在印花操作过程中论零映势讨冲钱粒鲜示会常遇到此种情况,刚开始印花时,印浆流动性很好,但运行一般时间后印浆变稠,特别是在加有固色剂的浆料中,发生这种情况是因为所印的花型面积较小,浆料长时间停留在网内。
浆料中的水份挥发,粘度变大,伴随着流动性变差,在印浆中加入5%的氨水,可以解决问题。
2. 化纤面料印花在化纤面料上印制水浆时,由于粘合剂的着色度在化纤面料上较弱,如果要获得满意的牢度,就要增加粘合剂强采红展在化纤面料上的着色度.实际方法就是加入固色剂,但由于固色剂和粘合剂发生交联作用,产品手感会视常洋吃巴投厂触章拿通变硬,选用固色剂很重要。
如各苏切材例木果固色剂反应太慢,就没有太受满较钢六声圆热担买大效果,如果反应太快,就损害浆料的流动性,使印浆过早交联,产生堵塞现象,应选用既具有良好的固色度,又有优质的浆料满主迅义油财下稳定性的固色剂。
3. 鲜艳度在水浆印花中常有色泽鲜艳度中的深度降低和凝固的问题发生。
鲜艳度的深度降低是由于水浆对色料有一个相反作用,所以产生鲜艳度降低垂正。
如果希望得到改进,在配制水浆时加入10%-15%白火油和适量乳化剂,首阶抗这样保证色泽鲜艳度。
在配制本乎同使绿述工胞独致剂好的备用水浆中,加入色料时,都有正常的反应,就是少量的粘度降低。
然而有些色料特别是黑色,出现相反情况,形成浆料凝固,粘度上升到无法正常使用。
可在凝固的浆料中加入适量的硫酸铵可以改善浆料的凝性。
粉体涂装技术及应用

影響粉末靜電噴塗的主要因素:
一.粉末粒度 二.粉末電導率 三.噴塗距離 四.噴塗電壓 五.供氣電壓
七(1). 塗膜缺陷產生原因及解決方法一:
七(2). 塗膜缺陷產生原因及解決方法二:
二.涂料的目的
涂料的目的在於通過涂裝施 工 使涂料在被物表面形成牢固的涂 層 ,而發揮其裝飾.保護和特殊功能 作 用.
三.粉末靜電塗裝原理:
靜電塗裝是利用高壓靜電 電暈電場原理
பைடு நூலகம்
CORONA gun 帶電示意圖
粉體塗料
法拉第效應
噴槍頭上的金屬導流杯接上高壓負極 ,被塗工件接地形成正極。在噴槍和工 件之間形成較強的靜電場。當運載氣體 (壓縮空氣)將粉末塗料從供粉桶經輸粉 管送到噴槍的導流杯時,由於導流杯接 上高壓負極產生電暈放電,其周圍產生 密集的電荷,粉末帶上負電荷,在靜電 力和壓縮空氣的作用下,粉末均勻的吸 附在工件上,經加熱、粉末熔融固化( 或塑化)成均勻、連續、平整、光滑的 塗膜。
四. 粉末靜電噴塗工藝流程:
壓縮空氣
空氣淨化
供粉
工件預處理
噴涂
固化(塑化)
高壓靜電
粉末回收
成品
工件預處理的目的:
工件預處理是為了增加金屬基體與 塗層的結合力。表面處理的質量直接 影響塗膜的質量和壽命。其處理有機 械和化學方法。粉末塗裝的預處理一 般包括除銹、脫脂、化學磷化或鈍化 等過程。不同材料預處理方法不盡相 同。
5
粉體涂料種類介紹
環氧樹脂 (Epoxy Resin)---室內型 聚脂樹脂 (Polyester)---室外型 混合型 (Hybrid)---室內型 PU---室外型 壓克力 (Acrylic)---室外型
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论述CCFL新型水浆涂粉的工艺原理和技术(2006/11/01 19:32)近年来,通过采用新型水浆涂粉工艺和保护膜技术,我国紧凑型荧光灯的粉层工艺取得了突破性进展。
只要采用质量好的国产稀土荧光粉,灯管的初始光通值和2000h、5000h的流明维持率就可达到当前的国际先进水平。
我国加入WTO后,将进一步促进紧凑型荧光灯的出口。
但我们不能满足于现状,而是要不断否定自己,技术创新,以更好的产品占领世界市场。
本文主要论述新型水浆涂粉的工艺原理和技术,介绍涂粉所用水浆涂液关键材料的性能,为制订工艺规范提供理论依据。
水浆涂粉工艺原理所谓水浆涂粉法就是采用已去离子水(或蒸馏水)来代替传统的醋酸丁酯作为溶剂、以水溶性高水分子聚合物来代替传统的硝化纤维作为粘结剂所配制的荧光粉悬浮液来涂敷荧光粉层的方法。
与有机悬浮液不同之处在于,由于水是极性溶剂,以水为溶剂的悬浮液中的粒子常带有相反的电荷。
带相反电荷的粒子将因静电力而相互吸引,引起悬浮液发生絮凝,这就导致荧光粉的外观不那么光滑,有些发毛。
为防止悬浮液絮凝的发生,应在悬浮液中添加表面活性剂,改变悬浮液中颗粒的表面特性,使它们带上相同的电荷,以避免悬浮液发生絮凝,得到稳定的分散良好的水浆涂液。
水浆涂液是由以下几种材料构成的:荧光粉、去离子水(或蒸馏水)、暂时性粘结剂(水溶性有机高分子聚合物)、永久性加固剂(氧化铝)、表面活性剂(分散、润湿和消泡剂)和PH值调节剂。
将水溶性粘结剂溶入水中,将加固剂分散到水中,再按一定比例使荧光粉与它们搅拌混合,同时加人表面活性剂,经一定时间的搅拌,添加PH值调节剂,使粉浆的PH值调到等电点(某分散粒子的等电点表示该粒子悬浮液所具有的PH值,在此PH值时,悬浮在水中的该粒子在电场中的迁移速度为零)以上,使粉浆中的固体粒子(荧光粉和无机加固剂颗粒)都带上相同的电荷,这就使荧光粉和加固剂颗粒很好地分散在水涂粉粉浆中,最终构成稳定的悬浮液。
让均匀悬浮有荧光粉的粉浆涂敷在玻管的内表面上,经热风吹干和高温烘烤,使暂时性粘结剂分解、烤尽,最终可在玻管内表面获得一层具一定厚度的荧光粉涂层。
若荧光粉在粉浆中分散得很好的话,荧光粉涂层光滑、均匀、致密、孔度也小。
工艺的关键材料水溶性有机高分子聚合物由于紧凑型荧光灯的玻管已预先弯制成形,涂粉后若烤管温度过高(6000℃)、时间过长,则玻管将变形。
因此烤管温度不能过高,一般为5500℃左右。
为在5500℃左右的烤管温度和较差的吹风条件下得到无有机粘结剂残留的荧光粉粉层,要求高分子聚合物的分解温度低,而且要求该材料是单体分解型的高分子树脂。
其次,由于稀土荧光粉中的氧化钇是两性氧化物,三价钇离子将部分溶解在水中,这些溶入水中的三价钇离子会和离子型的高分子聚合物交联,导致悬浮液胶凝。
因此,要求所用的高分子聚合物为非离子型的。
综合以上考虑,发现聚氧化乙烯是较为适合的水溶性粘结剂。
聚氧化乙烯在水中不电离,其水溶液是非离子型的;聚氧化乙烯的分解温度较低(2000℃左右就开始分解),达到分解温度时它从聚合体分解成为单体,而且这些单体以气态方式跑掉。
因此聚氧化乙烯在紧凑型荧光灯管的生产中已被用作粘结剂材料,目前国内用的较多的是美国联合碳化物公司生产的牌号为Polyox的聚氧化乙烯。
然而,在这种粘结剂的生产过程中,得使用催化剂,如钙、锌、铝等金属的有机化合物,这些催化剂不可避免地将进入粘结剂成品,从而构成粘结剂中的杂质。
如在Polyox中含有CaCO3和SiO2杂质,有Polyox树脂配制成的胶液不透明,呈絮浊状,略带黄色。
按美国专利所述,应通过离心法将CaCO3和SiO2分离出来。
否则的话,SiO2和CaO将以灰份的形式残留在粉层中。
由于SiO2和CaO与HgO的载荷特性差异很大,HgO将被吸附在SiO2和CaO表面处,形成吸光薄膜,使灯管的光衰增大。
因此,Polyox牌号并非最佳选择。
国际上有低灰份的聚氧化乙烯,系采用高活性的催化剂催化合成,催化剂的使用量少,进入粘结剂成品的杂质含量就低。
这种聚氧化乙烯的分子量和Polyox的相似,用其配制成的胶液呈透明状。
显然,用这种聚氧化乙烯配浆可保证在粉层中极少的杂质残留,使灯管远期流明维持率提高。
纳米级氧化铝由于我们使用了非离子的水溶性粘结剂,为防止絮凝问题,应在悬浮液中放入离子型的表面活性剂。
即使如此做以后,悬浮液仍是稍有絮凝的,此时荧光粉涂层的孔度比采用丁酯涂粉时或采用离子型的水溶性粘结剂(例如PVM/MA和PAA)时的水浆涂粉时要大,外观也不那么光滑、平整。
为此,我们在悬浮液中添加以高纯(荧光级)、超细(亚微米大小)的氧化铝,使荧光粉层光滑、平整,使粉层发光均匀,使荧光粉颗粒之间及荧光粉颗粒和玻璃之间的粘附加强,起到加固剂的作用。
另外,由于氧化铝的载荷特性与HgO很相似(仅比Y2O3差些),HgO很难在AL2O3表面吸附,这就防止了荧光粉层表面处因HgO的吸附而形成黑色的吸光薄膜,使粉层的光衰减小。
添加氧化铝的另一个作用是所谓“保护”作用。
由于超细的氧化铝充满荧光粉颗粒之间的空隙,在一定程度上阻止了汞向玻璃的渗透和钠从玻管内表面向荧光粉粉层的热扩散,从而减缓玻管玻璃的黑化进程和黑色钠汞齐在荧光粉层上的生成,使灯管的光衰减少。
氧化铝虽然不发光,但是因其纯度高,它们对紫外光和可见光的吸收极少。
因此,氧化铝的添加不影响灯管的可见光发射。
目前,我国所用的氧化铝粉末是由德国Degussa-Huls公司生产的纳米级氧化铝。
它是通过气相的三氯化铝在氢氧焰中的高温水解反应而产生的:4AlCl3+6H2+3O2->2Al2O3+12HCl由于氯化铝易于通过蒸馏而提纯,反应的副产品氯化氢很易分离(对于大多数的应用来说,残留的痕量氯化氢无什么害处)。
因此,由高温水解反应生成的氧化铝的纯度比由液相反应生成的要高,而且颗粒度小,分散性好。
德国Degussa-Huls公司供给我国的γ相氧化铝外观为蓬松的白色粉末,具有亲水性,其平均原始粒径为13nm,颗粒无棱角,BET比表面积为100+15m2/g,密度为3.2g/ml 摇实密度约为50g/l,灼烧失重(10000C,2h)<3% Al2O3含量>99.6% SiO2<0.1% Fe2O3<0.2% TiO2<0.1% HCl<0.5%。
表面活性剂如前所述,为使采用非离子型水溶性粘结剂的水性荧光粉悬浮液稳定,一定要在悬浮液中加入离子型的表面活性剂。
水性悬浮液中固相颗粒凝聚成团的程度取决于颗粒之间的London分散力的Van derWalls 吸引力,而这两个力取决于固相颗粒的表面化学性能和载荷密度。
在水性悬浮液中添加表面活性剂的作用在于表面活性剂会改变固相颗粒的表面化学性能,从而改变分散相固体颗粒之间的相互作用。
通过添加表面活性剂以影响分散相固体颗粒的表面化学性能的基本机理有几种,最简单的是让分散相颗粒表面带有相同的电荷,基于同性相斥的原理,保持颗粒在水中的均匀分散;其次是让分散相颗粒表面定向吸附上一定分子量的高分子聚合物(分子量太高或太低都不行)。
这类高分子聚合物的柔软的亲水链将伸入水中,另一端将锚定在固相颗粒上。
于是,分散相固体颗粒的表面就被这类高分子聚合物包围起来了。
当分散相颗粒相互靠近时,聚合物的自由能将上升,此时体系呈不稳定状态。
因此,通过所“空间位阻效应”,可以使分散体系稳定。
由上面的两个机理可知,所添加的表面活性剂能同时具有上述两个功能为最佳,也即上述两个机理的交叉,称之谓静电空间位阻(Electrosteric)稳定,即让分散相的颗粒表面吸附上带负电的高分子聚合物。
研究表明,采用静电空间位阻机理使水中颗粒分散所需的表面活性剂的量最少。
由于不同的分散相颗粒有不同的等电点、不同的酸碱性、不同的大小、形态和表面性质,因此,应选择表面活性剂的种类,其添加量也应合理。
新型水浆涂粉粉浆的配制可以说,新型水浆涂粉粉浆工艺的关键在于粉浆的配制工艺,其具体要求是采用最少的粘结剂量,添加合理数量的纳米级氧化铝、表面活性剂以及PH调节剂,使粉浆获得所需的粘度、比重和流变特性。
若粘结剂用的多,一方面是浪费,另一方面是加重了烤管工序的负担;若氧化铝的量不合理,则影响初始光通和流明维持率、涂层的外观和粉粒的粘附强度;若表面活性剂的量不合理,则影响涂液的流变特性和涂层的质量。
总的说来,要吃透材料的特性,按各种材料的特性来配制涂液,以获得均匀、孔度低的荧光粉涂层。
除了粉层的质量外,还要求由相同重量的稀土荧光粉配制成的水浆涂液涂制出的粉管的数量要多于采用醋酸丁酯作溶剂时配制成的有机粉浆涂液涂制出的粉管数量,以获得较大的经济效益。
涂粉和烤管水浆涂粉的工艺是很简单的,对于U形玻管或直管形玻管,采用灌注法、喷涂法和吸涂法均可,只要控制吹风的风温和风量就行。
涂粉机工作温度的影响不是很大,只要不很低即可(特别是在冬天)。
其原因是粉浆的干燥不是靠涂粉机的环境温度,而是靠吹入的干燥热空气的作用。
由此可见,水浆涂粉技术对涂粉机的要求是不高的。
事实上,我们与有关工厂合作,对原始的采用有机涂液涂粉的涂粉机(整个链条传动机构长6m,单边长3m)进行改造,将两边隔开,另外加上吹风管(可吹热风),就可用此设备进行水浆涂粉,涂制效果也很好。
我们认为粉浆的配制是关键,涂粉机相对而言是次要的。
不少人认为,既然水溶性粘结剂的分解温度较低,只要较低的烤管温度就行了。
其实并不如此简单,因为硝化纤维和聚氧化乙烯各有其特点:硝化纤维分解快,通过在氧气中的燃烧而快速跑掉,但需要较高的温度和充分的氧气;聚氧化乙烯分解得慢,在2000℃左右温度下开始分解,为使分解反应顺利进行,对气氛有一定要求。
因此我们专门测定了聚氧化乙烯粘结剂的分解失重与烤管温度、时间和吹风的关系[5],由此得出最佳的烤管温度规范。
结论:对于紧凑型荧光灯管而言,为得到优质的稀土荧光粉层,应采用新型水浆涂粉工艺;粉浆的配制工艺应根据所用材料的特性而制订;粉管的烤管工艺规范应根据聚氧化乙烯的热分解特性制订。