专利名称：节能灯管用溶胶－凝胶法γ－Al的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节能技术领域的涂料，具体是一种节能灯管用溶胶—凝胶法γ-Al2O3保护膜涂料。
背景技术：
绿色照明中普遍使用高效节能的紧凑型荧光灯。由于这类节能灯采用了较细的玻管和三基色荧光粉和汞，随着荧光灯的紧凑化，灯管的管壁负载进一步提高。灯管的工作温度也不断提高。玻管温度的提高加速了玻璃中钠离子的热扩散。这些钠离子将从玻璃内部扩散到玻管的内表面，并和那里经由双极性扩散从放电区域来的电子复合，形成中性的钠原子。在玻管内壁形成的钠原子又将通过热扩散而跑到荧光粉颗粒的表面，并在荧光粉颗粒的表面处和汞原子反应，生成黑色的钠汞齐。在荧光粉颗粒表面生成的黑色钠汞齐将吸收辐照到荧光粉颗粒表面波长为253.7nm的紫外光，从而使荧光粉颗粒不能受到充分的激发；另外，在荧光粉颗粒表面的黑色钠汞齐还吸收荧光粉发光中心所发出的可见光，使得灯的光衰增大，降低了灯的寿命。为减少玻璃管对节能灯光衰的影响，在玻璃管内表面和荧光粉之间加上一个隔离膜，形成保护膜层，从而防止在荧光粉颗粒表面黑色钠汞齐的形成；另外，该保护膜层减少了辐照到玻管内表面短波紫外线的强度，阻止放电中汞离子向玻管玻璃内部的渗透，从而防止玻管玻璃本身的黑化。作为保护膜的材料，必须是化学稳定好，不与荧光粉发生反应，纯度高，不吸收紫外光和可见光。目前普遍使用气相法生产的γ-Al2O3作为保护膜材料。
经对现有技术的文献检索发现，方道腴在《中国照明电器》1999(1)第1-4页的文章“紧凑型荧光灯用保护膜”中报道了用气相法生产的γ-Al2O3制备紧凑型荧光灯透光保护膜的方法。尽管气相法生产的γ-Al2O3能满足节能灯保护膜材料的要求，但是由于其生产能耗高，环境污染重，成本高，增加了节能灯的生产成本。而用其他方法生产的γ-Al2O3存在难以均匀分散制得稳定的节能灯保护膜涂料的难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，本发明提供一种节能灯管用溶胶—凝胶法γ-Al2O3保护膜涂料，使其用绿色无污染的溶胶—凝胶法生产的γ-Al2O3代替能耗高、环境污染严重的气相法生产的γ-Al2O3作为颜料，使其生产成本大幅降低，并且节能环保。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明节能灯管保护膜涂料的组分及重量百分比为γ-Al2O3粉体2％～20％，分散剂0.1％～0.3％，粘结剂0.02％～0.15％，余量为水。
本发明节能灯管保护膜涂料的组分及重量百分比的优选范围为γ-Al2O3粉体10％～15％，分散剂0.15％～0.25％，粘结剂0.05％～0.1％，余量为水。在该组分范围内，涂料光通维持率可达到93％以上。
所述的分散剂选用柠檬酸、乙酸和膦基丁烷-1，2，4三羧酸(PBTCA)中的至少一种。
所述的粘结剂为聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯。
该涂料是通过以下途径制得的将γ-Al2O3经超细分散机研磨作用分散于水中配制成悬浮液料浆，加入柠檬酸、乙酸和膦基丁烷-1，2，4三羧酸(PBTCA)中的至少一种作为分散剂以及聚丙烯酰胺到浆料中，再经超细分散机研磨，可制得分散稳定、具有触变性的γ-Al2O3保护膜涂料。经旋转镀膜仪涂覆在灯管上，可有效避免涂料涂布后的干燥收缩和涂布后的液体滴流，从而可以形成均匀致密的保护膜。
本发明采用溶胶—凝胶法生产的γ-Al2O3(Al2O3含量大于99.9wt％)粉体，通过超细分散机研磨作用制得稳定的水性浆料，解决了溶胶—凝胶法生产的γ-Al2O3难以稳定分散的难题。由该γ-Al2O3浆料形成玻璃保护膜具有致密、平整的结构，可见光透过率达到100％，完全可以取代气相法生产的γ-Al2O3。因为用溶胶—凝胶法生产γ-Al2O3能耗比气相法低，且反应过程中水解生成的异丙醇可以循环利用，无环境污染，属于绿色产品，用溶胶—凝胶法生产的γ-Al2O3取代能耗高、环境污染重的气相法生产γ-Al2O3，具有显著的环境保护效果。
具体实施例方式
结合本发明的内容提供以下实施例实施例1所要制备的涂料中，γ-Al2O3粉体的重量百分比为2％，分散剂的重量百分比为0.1％，粘结剂的重量百分比为0.02％，余量为水。
将溶胶-凝胶法生产的γ-Al2O3粉体配制成2wt％的水悬浮液，加入0.1％柠檬酸、0.02％的聚丙烯酰胺，经超细分散机研磨，超细分散机工作参数为转速400rpm，研磨介质为400nm锆珠，进料口压力为2bar得到γ-Al2O3保护膜涂料。在真空下涂覆于15W三U节能灯管内，干燥后，按常规方法涂覆荧光粉，制成15W节能灯。初始光通量985lm，经1000小时后，光通维持率为92％。
实施例2所要制备的涂料中，γ-Al2O3粉体的重量百分比为8％，分散剂的重量百分比为0.12％，粘结剂的重量百分比为0.15％，余量为水。
将溶胶-凝胶法生产的γ-Al2O3粉体配制成8wt％的悬浮液，加入0.06％的柠檬酸、0.06％的膦基丁烷-1，2，4三羧酸(PBTCA)，0.15％的聚氧化乙烯，经超细分散机研磨，超细分散机工作参数为转速600rpm，研磨介质为600nm锆珠，进料口压力为2.5bar得到γ-Al2O3保护膜涂料。在真空下涂覆于15W三U节能灯管内，干燥后，按常规方法涂覆荧光粉，制成15W节能灯。初始光通量970lm，经1000小时后，光通维持率为92.4％。
实施例3所要制备的涂料中，γ-Al2O3粉体的重量百分比为10％液，分散剂的重量百分比为0.15％，粘结剂的重量百分比为0.05％，余量为水。
将溶胶-凝胶法生产的γ-Al2O3粉体配制成10wt％的水悬浮液，加入0.05％的柠檬酸、0.05％的膦基丁烷-1，2，4三羧酸(PBTCA)，0.05％的乙酸，0.05％的聚丙烯酰胺，经超细分散机研磨，超细分散机工作参数为转速800rpm，研磨介质为400nm锆珠，进料口压力为3bar得到γ-Al2O3保护膜涂料。在真空下涂覆于13W螺旋节能灯管内，干燥后，按常规方法涂覆荧光粉，制成13W节能灯。初始光通量1010lm，经1000小时后，光通维持率为93.8％。
实施例4所要制备的涂料中，γ-Al2O3粉体的重量百分比为12.5％，分散剂的重量百分比为0.2％，粘结剂的重量百分比为0.08％，余量为水。
将溶胶-凝胶法生产的γ-Al2O3粉体配制成12.5wt％的水悬浮液，加入0.1％的柠檬酸、0.1％的膦基丁烷-1，2，4三羧酸(PBTCA)，0.08％的聚氧化乙烯，经超细分散机研磨，超细分散机工作参数为转速800rpm，研磨介质为400nm锆珠，进料口压力为3bar得到γ-Al2O3保护膜涂料。在真空下涂覆于13W螺旋节能灯管内，干燥后，按常规方法涂覆荧光粉，制成13W节能灯。初始光通量1010lm，经1000小时后，光通维持率为93.2％。
实施例5所要制备的涂料中，γ-Al2O3粉体的重量百分比为15％，分散剂的重量百分比为0.25％，粘结剂的重量百分比为0.1％，余量为水。
将溶胶-凝胶法生产的γ-Al2O3粉体配制成15wt％的水悬浮液，加入0.15％的柠檬酸、0.05％的膦基丁烷-1，2，4三羧酸(PBTCA)，0.05％的乙酸，0.1％的聚丙烯酰胺，经超细分散机研磨，超细分散机工作参数为转速800rpm，研磨介质为400nm锆珠，进料口压力为3bar得到γ-Al2O3保护膜涂料。在真空下涂覆于13W螺旋节能灯管内，干燥后，按常规方法涂覆荧光粉，制成13W节能灯。初始光通量1010lm，经1000小时后，光通维持率为93.5％。
实施例6所要制备的涂料中，γ-Al2O3粉体的重量百分比为20％，分散剂的重量百分比为0.3％，粘结剂的重量百分比为0.15％，余量为水。
将溶胶-凝胶法生产的γ-Al2O3粉体配制成20wt％的水悬浮液，加入0.1％的柠檬酸、0.1％的乙酸、0.1％的膦基丁烷-1，2，4三羧酸(PBTCA)，0.15％的聚丙烯酰胺，经超细分散机研磨，超细分散机工作参数为转速1000rpm，研磨介质为600nm锆珠，进料口压力为2.8bar得到γ-Al2O3保护膜涂料。在真空下涂覆于13W螺旋节能灯管内，干燥后，按常规方法涂覆荧光粉，制成13W节能灯。初始光通量1005lm，经1000小时后，光通维持率为92％。
实施例7所要制备的涂料中，γ-Al2O3粉体的重量百分比为8％，分散剂的重量百分比为0.1％，粘结剂的重量百分比为0.12％，余量为水。
将溶胶-凝胶法生产的γ-Al2O3粉体配制成8wt％的水悬浮液，加入0.1％的膦基丁烷-1，2，4三羧酸(PBTCA)，0.12％的聚氧乙烯，经超细分散机研磨，超细分散机工作参数为转速500rpm，研磨介质为600nm锆珠，进料口压力为2.2bar得到γ-Al2O3保护膜涂料。在真空下涂覆于15W螺旋节能灯管内，干燥后，按常规方法涂覆荧光粉，制成15W节能灯。初始光通量990lm，经1000小时后，光通维持率为92％。
权利要求
1.一种节能灯管用溶胶—凝胶法γ-Al2O3保护膜涂料，其特征在于，组分及重量百分比为γ-Al2O3粉体2％～20％，分散剂0.1％～0.3％，粘结剂0.02％～0.15％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的节能灯管用溶胶—凝胶法γ-Al2O3保护膜涂料，其特征是，组分及重量百分比为γ-Al2O3粉体10％～15％，分散剂0.15％～0.25％，粘结剂0.05％～0.1％，余量为水。
3.根据权利要求l或者2所述的节能灯管用溶胶—凝胶法γ-Al2O3保护膜涂料，其特征是，所述的分散剂选用柠檬酸、乙酸和膦基丁烷-1，2，4三羧酸中的至少一种。
4.根据权利要求1或者2所述的节能灯管用溶胶—凝胶法γ-Al2O3保护膜涂料，其特征是，所述的粘结剂为聚丙烯酰胺或聚氧化乙烯。
5.根据权利要求1或者2所述的节能灯管用溶胶—凝胶法γ-Al2O3保护膜涂料，其特征是，所述的γ-Al2O3粉体，其Al2O3含量大于99.9％重量百分比。
全文摘要
一种节能技术领域的节能灯管用溶胶—凝胶法γ－Al
文档编号H01J9/20GK1794414SQ20051011123
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月8日 优先权日2005年12月8日
发明者胡恒瑶, 程存康, 古宏晨, 连加松, 连千荣 申请人:上海交通大学, 浙江超微细化工有限公司