鈦白粉(英文名稱:titanium oxide),主要成分為二氧化鈦(TiO2)的白色顏料。學(xué)名為二氧化鈦( titanium dioxide),分子式為TiO2是一種多晶化合物,其質(zhì)點(diǎn)呈規(guī)則排列,具有格子構(gòu)造。在涂料體系中使用GR復(fù)合鈦白顏料可限得與鈦白粉相同或相近的性能指標(biāo);GR復(fù)合鈦白顏料可廣泛應(yīng)用于涂料體系中,改善涂料的性能,較大幅度地降低材料的使用成本。
鈦白粉是涂料次要成膜物質(zhì),它不僅能使被涂物體表面光亮潔白,而且還能增強(qiáng)涂料的耐候性、抗粉化能力以及流變性。而鈦白粉的分散性好壞在涂料中非常重要,它的優(yōu)劣會(huì)直接影響到涂料的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量。了解鈦白粉在涂料中的分散因素,不但可以提高涂料質(zhì)量,還可以降低污染排放量,使國家的清潔工業(yè)要求得到更好的執(zhí)行。
1.影響分散的因素
在溶劑型涂料中,當(dāng)樹脂和溶劑油確定后,鈦白粉的應(yīng)用性能與表現(xiàn)特性,便決定了其的分散與分散穩(wěn)定化程度。
首先,平均粒徑大小和粒度分布影響鈦白粉顏料性能。當(dāng)鈦白粉粒徑小于200nm的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在30%左右時(shí),Zeta電位大約在-70mv;若質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小于20%時(shí),Zeta電位大約在-40mv,可見鈦白粉的粒徑情況嚴(yán)重影響其表面電性,從而影響表面吸附性能。需注意,粒徑也不能太小,否則會(huì)影響鈦白粉的其他性能,最好控制粒度在(0115~013)Lm。
其次,可溶性物質(zhì)含量的高低影響鈦白粉應(yīng)用性能。在混合涂料分散體系中,極性很強(qiáng)的無機(jī)離子既會(huì)抵消鈦白粉表面的電荷,又無法形成強(qiáng)大的雙電層,使鈦白粉表面的吸附作用減弱,使樹脂無法牢固吸附在鈦白粉顆粒表面,從而降低了鈦白粉分散穩(wěn)定化程度,導(dǎo)致其在溶劑型涂料中返粗。
再次,吸油量的高低影響鈦白粉分散性或分散穩(wěn)定性。高吸油量的鈦白粉研磨分散后,一部分溶劑油會(huì)被鈦白粉吸收,使溶解樹脂的油不足,樹脂溶劑化程度降低,消弱了鈦白粉的吸附性,導(dǎo)致其分散性和分散穩(wěn)定性降低。
2.提高分散性的途徑
第一,嚴(yán)格控制粒徑及粒度分布。
鈦白粉粒徑和粒度分布影響因素較為復(fù)雜,要完全掌握較為困難,因此可首先對水解工藝和技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),保證生成的原級粒子均勻。其次可加強(qiáng)煅燒關(guān)鍵溫度點(diǎn)的控制,使二氧化鈦粒子均勻成長。最后進(jìn)行產(chǎn)品的粉粹,可選擇效率高、分級效果好的氣流粉碎機(jī)代替雷蒙系統(tǒng),以穩(wěn)定鈦白粉表面特性。
第二,嚴(yán)格控制吸油量和水溶物。
鈦白粉吸油量主要與煅燒過程中煅燒氛圍或煅燒高溫點(diǎn)溫度有關(guān),若控制不當(dāng),會(huì)造成鈦白粉顆粒晶格缺陷和粒子形狀不規(guī)則,因此,一定要控制合適的煅燒溫度,調(diào)節(jié)進(jìn)料量和窯體轉(zhuǎn)速的合理匹配,減少顆粒的晶格缺陷和粒子規(guī)則的幾何外形。
第三,嚴(yán)格做好表面處理。
目前,國內(nèi)廠家生產(chǎn)的大多為銳鈦型鈦白粉,其在涂料中的分散性較差,在國家提倡清潔工業(yè)的大背景下,其在涂料行業(yè)中的應(yīng)用逐漸被金紅石鈦白粉所取代。對于仍在使用銳鈦型鈦白粉的涂料企業(yè),可以通過表面處理來改變其表面特性,如選擇有機(jī)硅、偶聯(lián)氮試劑或者一些多聚磷酸鹽等。
分散性是鈦白粉生產(chǎn)商最關(guān)心的一項(xiàng)重要指標(biāo),分散性不好,不僅鈦白粉的功效將大打折扣,污染也將加劇。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與政策,尤其是環(huán)保政策的日益完善,與鈦白粉相關(guān)的產(chǎn)業(yè)尤其是涂料制造業(yè)發(fā)展日新月異,這給我國鈦白粉制造業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。因此,鈦白粉企業(yè)應(yīng)認(rèn)真研究產(chǎn)品性能,及時(shí)改進(jìn)生產(chǎn)工藝,夯實(shí)根基,讓國家政策由阻力變推力,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的穩(wěn)定騰飛。