鈦白粉是一種品質(zhì)優(yōu)越的白色顏料,它不溶于水,也不溶于油,能夠均勻地分散在這些介質(zhì)中,因此,鈦白粉具有水分散性和油分散性的兩種分散特性。水性涂料中,在涂料其它組分正常的情況下,要求鈦白粉的水分散性良好,且在體系中達(dá)到分散穩(wěn)定化。對(duì)于水分散性差的鈦白粉,在高速剪切力的作用下,分散后,很易團(tuán)聚而導(dǎo)致返粗現(xiàn)象,這樣在涂料的運(yùn)輸過程中,出現(xiàn)分層,使用時(shí)帶來(lái)很大的不便。對(duì)于溶劑型涂料,當(dāng)鈦白粉油分散性較差時(shí),鈦白粉在油性溶劑中不能完全的分散,也會(huì)導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚,生產(chǎn)溶劑型涂料時(shí),要求的分散設(shè)備嚴(yán)格,能耗高。
塑料工業(yè)是鈦白粉的第二大用戶,是近幾年增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域,年均增長(zhǎng)率6%,全世界500余個(gè)鈦白粉牌號(hào)中,有50多個(gè)牌號(hào)是屬于塑料專用的。由于塑料制品比油漆和油墨的涂膜厚得多,因此它不需要太高的顏料體積濃度,加上它遮蓋力高,著色力強(qiáng),一般用量只有3%~5%。幾乎所有熱固性和熱塑性的塑料中都使用它,如聚烯烴類(主要是低密度的聚乙烯)、聚苯乙烯、ABS、聚氯乙烯等,它既可以與樹脂干粉混合,也可以與含增塑劑的液體相混合,還有一些是把鈦白粉先加工成色母粒后在使用。
鈦白粉的分類
按生產(chǎn)工藝路線分為硫酸法鈦白粉、氯化法鈦白粉;
按結(jié)晶形態(tài)分為銳鈦型和金紅石型二大類;
按使用對(duì)象分為顏料鈦白粉和特殊專用鈦白粉
大多數(shù)塑料用鈦白粉粒徑都較細(xì),通常涂料用鈦白粉的粒徑0.2~0.4μm,而塑料用鈦白粉的粒徑為0.15~0.3μm,這樣可以獲得蘭色底相,對(duì)大多數(shù)帶黃相的樹脂或易泛黃的樹脂有遮蔽作用。
鈦白粉的顏色,在鈦白企業(yè)通常用油相白度或者干粉白度來(lái)表示。白度是鈦白粉很重要的顏料性能指標(biāo),在各行各業(yè)都特別注重白度這一指標(biāo),當(dāng)鈦白粉白度較差或者色差大時(shí),在涂料生產(chǎn)中,涂料的顏色和光澤下降,嚴(yán)重時(shí)發(fā)灰、發(fā)暗,大大影響涂料的應(yīng)用性能。對(duì)于銳鈦型和金紅石型鈦白粉顏色上沒有較大的差異,當(dāng)生產(chǎn)各工藝控制嚴(yán)格和有一定質(zhì)量體系保證的情況下,銳鈦型鈦白粉的顏色可以和金紅石型相媲美。
普通型塑料用鈦白粉一般不經(jīng)過表面處理,因?yàn)椴捎贸R?guī)的水合氧化鋁這類無(wú)機(jī)物包膜的鈦白粉,在相對(duì)濕度60%時(shí),其吸附平衡水在1%左右,當(dāng)塑料在高溫?cái)D出加工時(shí),水分蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致光滑的塑料表面出現(xiàn)氣孔,這種未經(jīng)無(wú)機(jī)物包膜的鈦白粉,一般都要經(jīng)過有機(jī)表面處理(多元醇、硅烷或硅氧烷),因?yàn)樗芰嫌免伆追叟c涂料用鈦白粉不同,前者是在低極性的樹脂中,通過剪切力加工混合,有機(jī)表面處理后的鈦白粉,在適當(dāng)?shù)臋C(jī)械剪切力下,就能比較好地分散。
隨著塑料制品應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,許多外用塑料制品,如塑料門窗、建筑材料等室外用塑料產(chǎn)品,對(duì)耐候性也有很高的要求,除了必須使用金紅石鈦白粉外,還需要進(jìn)行表面處理,這種表面處理一般不加鋅,只加硅、鋁、鋯等。硅具有親水去濕作用,可防止塑料高溫?cái)D出時(shí)因水分蒸發(fā)而產(chǎn)生氣孔,但這些表面處理劑的量一般不太多。
塑料的組成包括樹脂、填料、增塑劑及其他助劑(如著色劑、防老劑、阻燃劑等),按產(chǎn)品加工方式可分為塑料薄膜的擠出吹塑成型工藝、塑料板材的擠出成型工藝和塑料注射成型工藝,例如: 塑料薄膜的擠出吹塑成型工藝:樹脂、填料、助劑 制母粒 配料(母粒加樹脂) 吹膜 塑料薄膜 該工藝采用的主要設(shè)備有雙輥開煉機(jī)、吹膜機(jī)等。 塑料注射成型工藝包括塑化、注射和模塑冷卻三個(gè)階段,常用設(shè)備有栓塞式注射機(jī)、螺桿式注射機(jī)等。
塑料制品對(duì)鈦白質(zhì)量要求是:1) 遮蓋力:遮蓋力好的鈦白,生產(chǎn)出來(lái)的塑料制品更輕更薄; 2) 白度:決定淺色或白色塑料制品的外觀; 3) 分散性:影響塑料制品生產(chǎn)成本,分散不好的鈦白在塑料制品中會(huì)影響制品的光滑度和光亮度;4) 耐候性:室外使用的塑料制品以及塑料門窗等必須保證鈦白的耐候性能。
鈦白粉是化學(xué)纖維生產(chǎn)中必不可少的輔料?;瘜W(xué)纖維本身絕大部分都是透明的,光澤很強(qiáng)。為了消除這種光澤,使其透明度與天然纖維相仿,就需要在制造時(shí)加入消光劑來(lái)減抑光澤,而鈦白粉折射率高,消色力強(qiáng),遮蓋力大,白度好,顆粒細(xì)而均勻、分散性好、化學(xué)穩(wěn)定性好,處理時(shí)不易發(fā)生變化,又不影響纖維的拉力和染色,所以是一種優(yōu)良的消光劑,并能改善耐光性和耐候性。
在橡膠工業(yè)中,為了改善生膠在加工過程的工藝性能和硫化膠的使用性能,必須加入硫化劑、促進(jìn)劑、活性劑、防老劑、補(bǔ)強(qiáng)劑和著色劑等幾中種或十幾種助劑,使橡膠起物理和化學(xué)變化。鈦白粉是一種很好的著色劑,因?yàn)樗奈锢砘瘜W(xué)性能穩(wěn)定,顆粒小,不含損害硫化過程的雜質(zhì),不會(huì)損害硫化過程,由于其消色力和遮蓋力強(qiáng),使用少量的鈦白粉即能達(dá)到最好的著色效果,而對(duì)制品的抗張能力,伸長(zhǎng)率和彎曲性能都沒有影響。同時(shí)抗曬能力強(qiáng),在日光照射下不龜裂、不變色,因此一般的白色及淺色橡膠制品中少不了鈦白粉。
鈦白粉在塑料制品中的應(yīng)用,除了利用它的高遮蓋力、高消色力及其他顏料性能外,它還能提高塑料制品的耐熱、耐光、耐候性能,使塑料制品免受UV光的侵襲,改善塑料制品的機(jī)械性能和電性能。
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