CN1045785C - 阴极射线管用高阻抗内导电涂料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种阴极射线管用高阻抗压导电涂料，特征在于配比及组成(重量百分比)如下：石墨粉7.2%-10%；硅酸钾12.5%-16%(固体含量)；分散剂0.55%-3.0%；氧化铁17%-22%；湿润剂0.02%-0.5%；甘醇0.3-2%；纯水47%-62%。本发明具有强附着力，减少气体放出量，解决涂膜放置“泛白”及涂敷不良、流性差、使涂膜光滑平整，且提高彩色显像管的寿命，清晰度及稳定性。

Description

阴极射线管用高阻抗内导电涂料及制备方法

本发明属于阴极射线管的锥体内壁使用的导电涂料及制备方法。

阴极射线管，如彩色显像管、示波管、显示管等，在上述管的锥体内壁上需涂敷高阻抗内导电涂料。参见图1，这是彩色显像管的构造：1-玻璃容器；2-显示屏；3-锥体中心部；4-管颈；5-选择电极；6-销钉部位；7-电子枪；8、9、10-电子束；11-偏转线圈；12-萤光体阴罩；13-内导电膜层；14-外导电膜层。

现有的彩管用高阻抗内导电涂料主要存在以下缺陷：1、易吸潮，化学稳定性差。涂膜经过一段时间后，吸收空气中的水分，使涂膜表面“泛白”，这种情况会直接影响到彩管的使用寿命；2、放气速度慢，真空性差，放气性能是彩管高阻抗内导电涂料的重要指标，如果放气速度慢，气体在彩管焙烧过程中不能及时放出，则不易将彩管抽真空，会严重影响到彩管的清晰度和使用寿命；3、脱落打火，在彩管的阳极帽上会产生13-30KV的高电压，如果涂膜的附着力不良，在阳极帽的对极易脱落而产生打火，在这种情况下，彩管就不能使用了；4、涂敷性不良，自动流平性差，涂膜表面粗糙不平，影响附着力。

本发明的目的是为了解决上述存在问题，提供一种阴极射线管用高阻抗内导电涂料配方及制备方法。它加强了附着力，加速了气体释放速度，减少了气体放出量，解决了涂膜放置“泛白”，解决了涂敷不良，流性差，使涂膜光滑平整，并提高了彩色显像管的寿命，清晰度和图象稳定性。

为了达到上述目的，本发明的特征在于组分的配比及组成(重量百分比)如下：

a、石墨粉    7.2-10％；

b、硅酸钾    12.5-16％(固体含量)；

c、分散剂    0.55-3.0％；

d、氧化铁    17-22％；

e、湿润剂    0.02-0.5％；

f、甘醇      0.3-2％；

g、纯水      47-62％。

分散剂是羧甲基纤维素、聚N-乙烯基丁内酰胺、萘磺酸钠或羟乙基纤维素。

湿润剂是二烷基磺基琥珀酸盐、SN-50或硫酸月桂酯；其中SN-50(购自日本サニっつつ株式会社的产品)是烷基苯磺酸型阴离子表面活性剂，SN-50是其型号和规格。

导电涂料的制备工艺如下：

a、将纯度99％以上的石墨放置1300℃的高温炉中进行焙烧，当石墨的差热温度达到700℃以上结束，然后降至常温、出炉；

b、将石墨、氧化铁和硅酸钾混合均匀，加入振动磨中，振动3-5小时，将料排出；

c、向排出的料中加入分散剂、甘醇和纯水，混合均匀，加入球磨机中，球磨4-14小时，当粘度达到21.0-25.0秒时(用3#、Ford杯测)，停机；

d、将料排出，加入湿润剂、混合均匀，再经过200-300目振动筛、筛选即可。

石墨粉平均粒径在2-10μm内，平均粒径在3-4μm的范围为最好。

下面就本发明的组分选择和配比选择进行详细说明：

1、石墨粉用量低于7.2％时，达不到所需要的导电性能，而用量超过10％，涂膜有产生剥离和脱落的倾向。另外，石墨粉的平均粒径通常在10μm以下为佳，而在3-4μm的范围内为最好。但是平均粒径太小也不好，如在1μm以下时，所形成的涂膜在400-45℃的温度下进行焙烧处理后，能激烈吸收空气中的二氧化碳和水分，使涂膜表面湿润，对气体放出速度影响极坏。

2、选用硅酸钾，因为我国有很多生产高纯度硅酸钾的厂家，工艺成熟，质量稳定可靠。从对涂料性能的影响来看，它不会产生“泛白”现象。硅酸钾的模数在3.0-3.95之间为宜，不足3.0或超出3.95，涂膜径过400-450℃的温度焙烧时，易产生龟烈。硅酸钾的使用量低于12.5％时，附着强度差，涂膜容易剥落，超过16％时，涂膜由于硬度太大而产生龟烈。以上两种情况均会导致打火现象，这是彩管所不允许的。

3、分散剂的种类较多，如羧甲基纤维素、聚N-乙烯基丁内酰胺、萘磺酸钠、羟乙基纤维素等均可使用，且分散效果不错，可以单独使用，也可以两种或多种配合使用。试验证明，分散剂的用量低于0.55％时，分散不充分，超出3.0％时，导致增加放气量，所以超出这个范围是不适宜的。

4、氧化铁作为填加材料使用，其目的在于提高涂膜的附着强度，得到所需要的导电要求和提高放气速度。鳞片石墨的粒子由于呈现片状、排列整齐，因而致密性好。加入氧化铁后，氧化铁的粒子附于石墨粒子周围，增大了石墨粒子间隙，提高放气速量。用量低于17％时，得不到理想的放气速度，用量高于22％时，得不到理想的导电性能。氧化铁的粒径应在0.2-1μm范围内，如果太细，形成的涂膜致密，影响放气速度；使用粒径太粗的氧化铁，更会变劣，会造成涂膜剥离和脱落。

5、湿润剂的作用在涂料里不可忽视，它可以促成石墨和氧化铁之间的配合，因为这两种物质比重相差较大，极易分层，使用湿润剂后，这种情况就会大为改善。水性涂料一般选用二烷基磺基琥珀酸盐，SN-50，硫酸月桂酯等。用量低于0.02％时，效果下降，用量大于0.5％时，放气量增加，加入湿润剂是本发明与已有技术的重要区别。

6、使用甘醇的目的是为了提高放气速度，增加涂料的流平性，使涂膜表面光滑，具有良好的外观，由于甘醇能均匀地分散在涂料中，涂料干燥成膜后，甘醇在涂膜中挥发，在涂膜表面形成无数细微的“针孔”，这些“针孔”有利于放出气体，提高放气速度。同时，甘醇作为一种成膜助剂，在涂膜的干燥过程中，起到了使涂料流平的作用，加入甘醇也是本发明的主要区别特征之一。

7、纯水是涂料的分散媒体，选用纯水用量低于47％时，涂料的粘度过高，喷涂和刷涂困难，难以形成均厚度的膜层。用量超过62％时，浓度和粘度较低，也不能形成所需要的膜层。因此，用量低于47％或高于62％是不合适的。

由于本发明的配方和制备方法经反复研究试验而确定，解决了现有的涂料所存在的问题，使涂料的性能达到了优良，它加强了附着力，加速了气体释放速度，减少了气体放出量，解决了涂膜放置“泛白”，解决了涂膜不良，流平性差，使涂膜光滑平整，并提高了彩色显像管的寿命，清晰度和图象稳定性。

经过试验得出的检测结果：固形分41.6％，粘度23，电阻(5cm距离)2030Ω，粘结力(胶带试验)：合格，比重：1.42g/ml。厂家经过检测结果：1、粘接强度，膜电阻合格；2、工艺性能符合要求；3、外观平整，光滑；4、无脱，打火现象；5、彩显管图象清晰，画面不跳动；6、长期在潮湿环境中放置，显象管外观无变化。

图1是彩色显像管构成图。

实施例1，石墨粉7.4％，硅酸钾15％，氧化铁18％，羧甲基纤维素(分散剂)1.2％，二烷基磺基琥珀酸盐(湿润剂)、0.1％、甘醇1％、纯水平衡至百分之百。

实施例2，石墨9％、硅酸钾13.5％、氧化铁20％，聚N-乙烯基丁内酰胺(分散剂)2.8％,SN-50(湿润剂)0.4％、甘醇1.5％、纯水至百分之百。

上述实施例按下述工艺步骤进行：a、将纯度99％以上的石墨放置在1300℃的高温炉中进行焙烧，当石墨的差热温度达到700℃以上结束，然后降正常温、出炉；

b、将石墨、氧化铁和硅酸钾混合均匀，加入振动磨中，振动3-5小时，将料排出；

c、向排出的料中加入分散剂、甘醇和纯水，混合均合，加入球磨机中，球磨4-14小时，当粘度达到21.0-25.0秒时(用3#、Ford杯测)，停机；

d、将料排出，加入湿润剂、混合均匀，再经过200-300目振动筛、筛选即可。

Claims (3)

1、一种阴极射线管用高阻抗内导电涂料，其特征在于配比及组成(重量百分比)如下：

a、石墨粉    7.2-10％；

b、硅酸钾    12.5-16％(固体含量)；

c、分散剂    0.55-3.0％；

d、氧化铁    17-22％；

e、湿润剂    0.02-0.5％；

f、甘醇      0.3-2％；

g、纯水      47-62％；

其中所述的分散剂是羧甲基纤维素、聚N-乙烯基丁内酰胺、萘磺酸钠或羟乙基纤维素；

其中所述的湿润剂是二烷基磺基琥珀酸盐、SN-50或硫酸月桂酯；

其中石墨粉平均粒径在2-10μm；

其中使用的硅酸钾是模数为3.0-3.95的硅酸钾；

其中氧化铁的粒径为0.2-1微米。

2、根据权利要求1所述的阴极射线管用高阻抗内导电涂料，其特征在于石墨粉平均粒径在3-4μm。

3、一种制造权利要求1阴极射线管用高阻抗内导电涂料的制备方法，其特征在于(按权1的组分和配比进行)，步骤如下：

a、将纯度99％以上的石墨放置1300℃的高温炉中进行焙烧，当石墨的差热温度达到700℃以上结束，然后降至常温出炉；

b、将石墨、氧化铁和硅酸钾混合均匀，加入振动磨中，振动3-5小时，将料排出；

c、向排出的料中加入分散剂、甘醇和纯水，混合均匀，加入球磨机中，球磨4-14小时，当粘度达到21.0-25.0秒时(用3#、Ford杯测)，停机；

d、将料排出，加入湿润剂、混合均匀，再经过200-300目振动筛、筛选即可。