[发明专利]一种用于低压气体放电汞灯的纳米二氧化钛水溶胶涂料的制备方法

说明书

一种用于低压气体放电汞灯的纳米二氧化钛水溶胶涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将乙醇、乙酰丙酮与冰乙酸进行混合后，匀速搅拌8～15分钟，配制得到第一混合液；其中，乙醇、乙酰丙酮与冰乙酸的质量比为6.25～12.25：0.15～0.30：0.20～0.35；步骤二，将钛酸正丁酯加入第一混合液中，匀速搅拌反应30～60分钟，配制得到第二混合液；其中，钛酸正丁酯与第一混合液的质量比为1.00～2.10：6.80～10.80；步骤三，将去离子水与第二混合液混和后，匀速搅拌60～90分钟；配制得到第三混合液；将第三混合液陈化24小时后，得到纳米二氧化钛水溶胶涂料。本发明具有光照效果好的特点。

技术领域

本发明涉及一种用于低压气体放电汞灯的纳米二氧化钛水溶胶涂料的制备方法。

背景技术

众所周知，低压气体放电汞灯在使用过程中，会因汞的消耗而改变汞蒸气压以及有色吸光物质在管壁上的形成，而降低光输出，即形成光衰，缩短了其有效寿命。同时，因为汞的无谓消耗，而使汞对环境的污染加重。

造成汞消耗以及有色吸光物质形成的主要原因有以下两方面：一方面，灯管内的汞原子及其电离形成的汞离子，在放电形成的等离子体和电子的共同作用下，不断在玻管中特别是玻管的内壁表层形成弥散的黑色汞滴；另一方面，灯管玻璃中的钠离子，在等离子体和热的共同作用下，不断从灯管玻璃中向管内壁迁移，被电子还原为钠原子后与汞反应，形成灰黑色的钠汞齐，附着在玻管内壁上。

解决上述问题的常用方法是在玻管内部添加一层保护膜。目前较为成熟的工艺是用气相纳米氧化铝制成分散液，涂敷于低压气体放电汞灯的灯管内壁，烘干成膜。这种工艺存在的问题是，虽然气相纳米氧化铝的粉体是纳米级的，但在表面电荷的作用下，它存在团聚问题，其二次粒径往往达数百纳米甚至数个微米。为了提高稳定性和分散性而加入的分散剂以及溶剂，在烘烤或焙烧的过程中需要挥发出来，于是在界面张力的作用下，保护膜的膜层出现针孔和开裂。在高倍率电子显微镜下，可以清楚地观察到这一现象。

为了改善保护膜的作用，需要增加膜层厚度，但这又会降低光输出，而这一点，是我们不希望看到的。

另外，国内与国外还有将有机钛化合物溶解在有机溶剂中配成有机溶液来涂膜的报道。通过这种工艺，虽能得到连续的透明薄膜，但它对烤管的温度和气氛的要求较高，成膜的一致性较差，使用过程中挥发的大量有机溶剂等对空气的污染较严重，使用成本较高，工业化难度大。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种光照效果好的用于低压气体放电汞灯的纳米二氧化钛水溶胶涂料的制备方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种用于低压气体放电汞灯的纳米二氧化钛水溶胶涂料的制备方法，其特征是包括以下步骤：

步骤一，将乙醇、乙酰丙酮与冰乙酸进行混合后，匀速搅拌8～15分钟，配制得到第一混合液；

其中，乙醇、乙酰丙酮与冰乙酸的质量比为6.25～12.25：0.15～0.30：0.20～0.35；

步骤二，将钛酸正丁酯加入第一混合液中，匀速搅拌反应30～60分钟，配制得到第二混合液；

其中，钛酸正丁酯与第一混合液的质量比为1.00～2.10：6.80～10.80；

步骤三，将去离子水与第二混合液混和后，匀速搅拌60～90分钟；配制得到第三混合液；将第三混合液陈化24小时后，得到纳米二氧化钛水溶胶涂料；

其中，去离子水与第二混合液的质量比为77.00～93.00：7.00～23.00。

进一步，所述纳米二氧化钛水溶胶涂料中的纳米二氧化钛的固体含量的质量百分比为0.1～0.5％，去离子水含量的质量百分比为77～93％。