[发明专利]一种环保型水溶性阴极电子发射浆料及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种环保型水溶性阴极电子发射浆料，同时还涉及其制备方法，属于电子材料技术领域。

背景技术

阴极电子发射浆料又称电子粉浆，是粘附在荧光灯灯丝上用于低气压放电灯制备阴极部件的电子发射材料，是荧光灯的重要部件之一。电子粉浆的基料是一种固相粉体的阴极碳酸盐，阴极碳酸盐又称电子粉，可在灯管内加热分解成阴极氧化物，在燃点时阴极氧化物产生的阴极电子移动、并与汞蒸气产生的正离子相撞，从而产生253.7nm紫外线，紫外线激发灯管内的荧光粉产生可见光，使得荧光灯工作，正常情况下阴极碳酸盐消耗完毕，灯管的寿命就结束，因此灯管的寿命和电子粉的品质及上粉量的多少有直接关系。电子粉是固相粉体，使用时必须在其基料中加入有机溶剂等材料配置成粉浆，再经球磨达到一定细度的粒径方可。电子粉浆内含粉量的多少与溶剂有着密切关系。据申请人了解，目前国内外电子粉浆的生产厂家均采用乙酸丁酯作为溶剂，乙酸丁酯溶剂约占电子粉浆重量比例的30%以上，起着调配电子粉浆比重的重要作用。因灯管的功率、管径和灯丝结构的不同，电子粉浆在灯丝上的上粉量也不同，这就需要依靠调节溶剂的含量来进行调整，因此乙酸丁酯在电子粉浆配制中具有重要作用，是其不可缺少的部分之一。然而，乙酸丁酯具有极易挥发、有毒有害、易燃和易爆等特点，其密度为0.8807，燃点421℃（闭口）27℃，为二级易燃液体，对人体的中枢神经系统有抑制作用，对人体上呼吸道有强烈的刺激作用，不仅给电子粉浆的生产和运输带来安全隐患，还污染环境。同时，由于乙酸乙酯溶剂的挥发，造成电子粉浆的密度发生了变化，继而造成灯丝的上粉量不一致，而上粉量过多或过少均会导致电子粉浆在加热分解时碳酸盐分解不彻底或过头，碳酸盐分解不彻底时会使得灯管变黄黑，碳酸盐分解过头时会影响其活性，致使电子粉的发射性能变差，最终降低了灯管的电子发射性能及其寿命，严重影响了灯管的质量。为了避免因乙酸丁酯挥发导致的电子粉浆的密度变化，操作人员需要不时地添加乙酸丁酯加以稀释，但是这种做法不能从根本上解决问题，并且许多操作人员在添加稀释剂时很难做到适时定量。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种稳定性高，安全环保，能够显著提高灯管质量及使用寿命，减少灯管内杂质的环保型水溶性阴极电子发射浆料，同时给出其制备方法。

为了达到以上目的，本发明的一个技术方案提供了环保型水溶性阴极电子发射浆料，该电子发射浆料的质量百分比原料为：电子粉50～60%，水20～30%，水溶性粘结剂5～8%，亲水剂1～2%，消泡剂1～2%，激活剂3～5%，润湿剂0～2%，分散剂0～2%，固化剂0～2%。

上述技术方案中所述电子粉由以下质量百分比组分配制而成：碳酸钡50～56%，碳酸锶34～40%，碳酸钙10～12%。

上述技术方案中所述水溶性粘结剂为聚乙烯醇、羟丙基纤维素、聚氧乙烯醚中的至少一种。

上述技术方案中所述亲水剂为聚山梨酯、聚氧乙烯月桂醇醚中的至少一种。上述技术方案中所述消泡剂为有机硅氧烷、聚醚、硅和醚接枝中的至少一种；所述激活剂为二氧化锆。

上述技术方案中所述分散剂为聚乙二醇、多元羧酸铵、焦磷乙二醇酯中的至少一种。

上述技术方案中所述固化剂为纳米氧化铝粉。

上述技术方案中所述润湿剂为壬基酚聚氧乙烯醚。

为了达到以上目的，本发明提供了环保型水溶性阴极电子发射浆料的制备方法，该方法包括以下步骤：

1）按质量百分比将粉末碳酸钡50～56%、碳酸锶34～40%、碳酸钙10～12%混合均匀，得到电子粉；

2）按质量百分比将电子粉50～60%，水20～30%，水溶性粘结剂5～8%，亲水剂1～2%，消泡剂1～2%，激活剂3～5%，润湿剂0～2%，分散剂0～2%，固化剂0～2%在球磨罐中混合，球磨后经200目过筛，得到水溶性电子发射浆料。

上述技术方案中所述球磨控制转速130±30转/分钟、时间 72～96小时。

本发明提供的环保型水溶性阴极电子发射浆料，具有以下优点：

1、稳定性能好，由于水较为稳定，不易挥发，导致电子粉浆的密度也很稳定，在使用过程中不易挥发，无需再次稀释，从而导致电子粉浆的上粉量保持一致，继而使得灯管排气分解一次性好，避免了因上粉量不一致造成的灯管黄黑现象，显著提高了电子的发射性能；