熒光燈制造中用的分散劑 引言：為使帶有固相顆粒(熒光粉、氧化鋁等)的水性涂液(懸浮液)穩(wěn)定，不發(fā)生呈粥樣 聚結(jié)成團(tuán)現(xiàn)象，一定要在涂液中加入分散劑，從而得到密實、均勻和光滑的涂層。本文從分 散原理，常用種類和添加量上加以闡述。 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)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(tuán)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，如上圖下一圖所示。在此場合，所需的分散劑少，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(tuán)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 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 是羧酸聚合物的銨鹽(多元羧酸銨 多元羧酸銨)， 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 ，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， 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)， 值為 7.5-8.5。 pH 是由多元羧酸和氨水反應(yīng)制得。 水為 ， 。 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° 的烤管溫度下的殘留物為黑色殘渣。我 C 們做了 Dispex A40A 的熱釋重測量，550° 下烤 10 分鐘殘留的百分比為 0.6%，因此在獲 C 得良好分散性能的前提下，Dispex A40A 的用量應(yīng)越少越好。w 如何知道 Dispex A40A 的用量呢?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添加量。Ideal 曲線是此類粉漿理想的分散劑。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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