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1、白度
鈦白粉作為一種優(yōu)質(zhì)的涂料用白色顏料,其白度至關(guān)重要,是涂料要求的關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)之一,鈦白粉白度差,會(huì)直接影響涂膜的外觀。影響鈦白粉白度的最主要因素是其中有害雜質(zhì)的種類和含量,因?yàn)殁伆追蹖?duì)雜質(zhì)非常敏感,尤其是金紅石型鈦白粉,所以,即使是微量的雜質(zhì),也會(huì)對(duì)鈦白粉白度產(chǎn)生明顯的影響,影響鈦白粉白度的各種雜質(zhì)的極限值見表。氯化法工藝生產(chǎn)的鈦白粉白度往往比硫酸法工藝生產(chǎn)的好,這是因?yàn)槁然üに嚿a(chǎn)鈦白粉所用的原料四氯化鈦已經(jīng)蒸餾凈化,本身雜質(zhì)含量少,而硫酸法工藝所用的原料雜質(zhì)含量高,只能通過洗滌和漂白等工藝技術(shù)來(lái)除掉雜質(zhì)。
各種雜質(zhì)影響二氧化鈦白度的極限值
其次,鈦白粉粒子的形狀、大小和粒徑分布,以及鈦白粉出現(xiàn)不理想的晶體結(jié)構(gòu)和混晶現(xiàn)象也會(huì)影響其白度。為了使鈦白粉具有最佳的白度,要求鈦白粉為球形顆粒,表面光滑圓潤(rùn),不帶棱角,不團(tuán)聚,粒徑分布控制在0.15-0.35μm。
2、遮蓋力
遮蓋力為每平方厘米被涂物體的表面積,在達(dá)到完全被遮蓋時(shí),需要用顏料的最低質(zhì)量。涂同樣面積的表面,所用鈦白粉的遮蓋力越大,涂膜便可以越薄,所需的涂料量越少,則所需要鈦白粉的量也越少,如果鈦白粉遮蓋力降低,為達(dá)到同樣的遮蓋效果,所需要的鈦白粉量增加,則生產(chǎn)成本就會(huì)增加,且鈦白粉用量增加,會(huì)導(dǎo)致鈦白粉在涂料中難以分散均勻,出現(xiàn)聚集,同樣會(huì)影響涂料的遮蓋效果。鈦白粉遮蓋力大小主要由其本身的折射率來(lái)決定,金紅石型鈦白粉的折射率是所有白色顏料中最大的,因此其遮蓋力也最高,銳鈦型鈦白粉次之。其次,鈦白粉粒子的形狀、大小、粒徑分布和分散程度也會(huì)影響其遮蓋力,在大于可見光半波波長(zhǎng)的范圍內(nèi),鈦白粉粒子表面越光滑,粒徑越小,表面積越大,分散越好,其遮蓋力越大。
3、耐候性
涂料對(duì)鈦白粉的耐候性要求高,尤其是戶外用表面涂料,要求高耐候性或超高耐候型的鈦白粉。使用耐候性低的鈦白粉,涂膜會(huì)出現(xiàn)褪色、變色、粉化、開裂、剝落等問題。金紅石型鈦白粉的晶體結(jié)構(gòu)比銳鈦型鈦白粉的結(jié)構(gòu)更為緊密,光化學(xué)活性低,因而耐候性也遠(yuǎn)高于銳鈦型鈦白粉,所以涂料用鈦白粉基本上全是金紅石型鈦白粉。提高鈦白粉耐候性最主要的方法是對(duì)其進(jìn)行無(wú)機(jī)表面處理,即在鈦白粉粒子表面包覆一層或多層無(wú)機(jī)氧化物或水合氧化物,通常包覆的氧化物有SiO2、ZrO2、Al2O3、CeO2等,其中氧化鋯和致密氧化硅包膜是目前公認(rèn)的耐候性最好的包膜方式,氧化鋯包膜技術(shù)國(guó)內(nèi)已經(jīng)掌握,但致密氧化硅包膜技術(shù)仍然被國(guó)外壟斷,國(guó)內(nèi)還未能攻破,有待繼續(xù)研究。
4、分散性
鈦白粉為超細(xì)粒子,比表面積大,表面能高,顆粒之間容易發(fā)生聚集,在涂料中難以穩(wěn)定分散。鈦白粉分散性差會(huì)直接影響其在涂料中的消色力、遮蓋力和表面光澤度等光學(xué)性能,而且還會(huì)影響涂料的貯存穩(wěn)定性、流動(dòng)性、流平性、涂層耐久性、防腐蝕性和導(dǎo)電性等應(yīng)用性能,此外,還會(huì)影響涂料的生產(chǎn)成本,因?yàn)檠心シ稚⒆鳂I(yè)的能耗高,占涂料制造過程總能耗的大部分,且儀器設(shè)備的損耗大。影響鈦白粉分散性的因素主要有鈦白粉粒徑大小、比表面積、表面自由能、表面電荷、ph值、極性、表面吸附狀態(tài)等表面性質(zhì),此外,也與展色劑的性質(zhì)、分散劑的種類和用量、研磨分散設(shè)備和分散工藝等因素有關(guān)。為了使鈦白粉在涂料中達(dá)到最好的分散效果,使鈦白粉粒子在涂料中處于或接近于原始粒子狀態(tài),充分體現(xiàn)其優(yōu)異的性能,通常在鈦白粉生產(chǎn)過程對(duì)其進(jìn)行表面處理,提高其分散性,此外,在涂料生產(chǎn)過程中也要選擇正確的潤(rùn)濕分散劑、研磨分散設(shè)備和分散工藝。