熒光燈制造中常用的分散劑闡述照明系統(tǒng)設(shè)計資料中心 來源: 發(fā)布時間:2009-05-05 00:00:00 一,、 分散劑的功能 粉槳中所用分散劑的功能如下: 1)降低粉漿的粘度; 2)最大化增加粉漿中固相顆粒所占的比例; 3)避免因觸變性(thixotropy)而導(dǎo)致的困難(粉漿在靜止時粘度無限地增加的現(xiàn)象); 4)防止固相顆粒沉降,,以獲得厚度均勻一致的涂層; 5)改善固相顆粒的分散率、使涂層排列致密; 6)修正涂液的流變性質(zhì); 7)減少固相顆粒的表面能,,以降低球磨時所需的能量; 二,、 分散劑的作用原理 水性涂液中固相顆粒凝聚成團的程度取決于顆粒之間的London分散力和Van de Waals吸引力,,而這兩個力取決于固相顆粒的表面化學(xué)性能和顆粒的載荷密度。在水性涂液中添加分散劑的作用在于分散劑會改變固相顆粒的表面化學(xué)性能,,從而改變分散相固體顆粒之間的相互作用,。 1、靜電穩(wěn)定 水是高度極性的液體,,在水中的多數(shù)固相顆粒是帶負(fù)電的,,基于同性相斥的原理,,在水中添加陰離子分散劑將增加固相顆粒之間的排斥力,。能起到使固相顆粒在水中靜電穩(wěn)定的分散劑的缺點是對涂液中固相顆粒所占比例、電離度和pH值較靈敏,。如下圖上面一圖所示,。 2、空間位阻穩(wěn)定 在水中添加聚合物分散劑,、涂液中的固相顆粒表面定向吸附上一定分子量(1000——10000)的聚合物,,這類高分子聚合物的柔軟的親水鏈尾部將伸入水中,其另一端將錨定在固相顆粒上,。于是,,固相顆粒的表面就被這類高分子聚合物包圍起來了,如上圖中間一圖所示,。當(dāng)固相顆粒相互靠近時,,聚合物的自由能將上升,此時體系將呈不穩(wěn)定狀態(tài),。因此通過所謂“空間位阻效應(yīng)”可以使分散體系穩(wěn)定,。 3、靜電空間位阻(Electrosteric)穩(wěn)定 靜電空間位阻穩(wěn)定是靜電穩(wěn)定和空間位阻穩(wěn)定間的交叉,,此時,,固相顆被復(fù)蓋以帶負(fù)電的聚合物,如上圖最下一圖所示,。在此場合,,所需的分散劑最少,而且,,涂液的分散性能對固相顆粒所占比例,,電離度和pH值就不那么靈敏。 三,、 分散劑添加量的測定 由于不同的分散相顆粒有不同的等電點,,不同的酸堿度,不同的大小分布,,不同的形態(tài)和表面性質(zhì),,因此,,應(yīng)對分散劑的種類加以選擇,要求所用分散劑可使粉漿粘度大幅下降,,并能防止聚結(jié)成團和沉降,,而且要求添加量盡可能的低,以降低成本,。 可用于稀土熒光粉和鹵粉粉漿的分散劑有多種,,陰離子型、陽離子型都可使用,。根據(jù)上述原則,,目前我國普遍采用由英國Siba公司進(jìn)口的牌號為Dispex A40A的陰離子型表面活性劑作分散劑。Dispex A40A是羧酸聚合物的銨鹽(多元羧酸銨),,它是淺棕色的低粘度液體,,濃度為40%,與水良好混溶,,具有良好的穩(wěn)定性,,在高溫及堿性條件下粘度穩(wěn)定,它是由多元羧酸和氨水反應(yīng)制得,。Dispex A40的相對密度為1.16(水為1.0),,pH值為7.5-8.5。 采用Dispex A40A作分散劑分散效果良好,,但是用得太多的話,,熒光燈的初始光通將下降,燈的流明維持率將變差,。其原因是在550°C的烤管溫度下的殘留物為黑色殘渣,。我們做了Dispex A40A的熱釋重測量,550°C下烤10分鐘殘留的百分比為0.6%,,因此在獲得良好分散性能的前提下,,Dispex A40A的用量應(yīng)越少越好。 如何知道Dispex A40A的最佳用量呢?我們應(yīng)測量粉漿粘度和Dispex A40A添加量的關(guān)系曲線,。如下圖所示,。 圖中縱座標(biāo)為粉漿相對粘度,此值可用涂4杯所測得的秒數(shù)表示;橫座標(biāo)為Dispex A40A的添加量,,以毫克表示(為精密測量,,可將Dispex A40A稀釋)。隨著在固相顆粒表面錨定的高分子聚合物分散劑的量的增加,,直指飽和,,粉漿粘度下降到一定值后不再下降(如圖中的Ideal曲線 ),在曲線拐點處的添加量就是此種固相顆粒粉漿中分散劑的最大添加量。Ideal曲線是此類粉漿最理想的分散劑,。圖中Acceptable曲線是可接受的用于此類粉漿的分散劑;上圖中,,Not acceptable曲線是不能用于此類粉漿的分散劑。對于稀土熒光粉和鹵粉粉槳,,Dispex A40A分散劑價格低,,用量也少,用它作為分散劑的粉漿所測定的粘度和添加量的關(guān)系曲線是可以接受的,。 為減少分散劑的用量,,可多用些潤濕劑,以增加粉漿的分散效果(潤濕劑在烤管后基本無殘留),。對于不同的固相顆粒成分,,應(yīng)控制粉漿的pH值,要求在此pH值時,,粉漿的Zeta電位值要偏離于此固相顆粒的等電點(Zeta 電位為零)值,。此時因固相顆粒帶上了同等電荷,,相互排斥,,分散效果就好了。 |
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