进口钛白粉生产始于1916年,曾由于Fe3+等杂质净化以及颜料粒度不能控制等问题而影响生产的发展。直到1930年才有锐钛型颜料钛白的生产。此后,由于发现钛白粉在油漆中使用时产生光化学活性,存在加速成膜物粉化的同题,才逐渐采用A12O3、SiO2等无机氧化物进行表面处理。由于表面处理技术的发展,钛白粉质量不断提高,品种也达数百种之多。
概括起来,钛白粉表面处理及品种分类如下:
一、通用型钛白粉
这些通用型钛白产量超过钛白总产量的60%。由于其用途广,在白度、着色力、分散性、耐候性等方面都有较好的作用,因此很受用户欢迎。这些产品的表面处理一般是采用占总量2%~5%的Al2O3、Al2O3-SiO2或者Al2O3-SiO2-TiO2等无机氧化物进行的。
通过对经过表面处理的通用型钛白产品进行分析发现,TiO2的含量都为94%左右。处理剂加量为3%~5%左右,由于钛白粉某些特性指标之间往往存在矛盾,在要求耐候性高的同时,着色力就有所降低,不可能尽善尽美。
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包膜
包膜是改善产品性能,获得不同产品品种的主要途径之一,采用各种不同的包膜配方,在颗粒表面包履一层特殊的膜,而这些膜由于配方工艺不同而形成各品种的特性,形成了不同的钛白粉品种牌号。
包膜一般在包膜罐中进行,在一定温度、一定搅拌转速下,通过表面处理剂加料系统,加入表面处理剂,不同的牌号需要不同的包膜时间,使特定的化学物质以很薄的包膜形式吸附在TiO2 基本粒子表面,使TiO2 粒子与介质分隔开来。
洗涤
经包膜处理的钛白粉浆液含有大量的分散剂、包膜反应的生成物、多余的水溶性盐等,如不除去,会影响产品涂料性能。因此必须采用过滤及水洗的方法除去。
干燥
由于钛白粉水含量高,会严重影响产品的应用性能,所以,在微粉碎前,需要对钛白粉进行干燥,以降低其水含量。
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钛白粉颜料分为锐钛型和金红石型2种,按国际惯例,分别称为R型和A型。未经后处理的金红石型和锐钛型分别称为Rl型和Al型;经过后处理的金红石型和锐钛型分别称R2.R3和A2型。目前市售的金红石型钛白粉绝大多数属于R2和R3型,其中R2型销售量占70%以上。R2和R3分别占涂料用金红石型钛白粉的77%和22%。
目前我国使用的型号与国际惯例有所不同。颜料钛白粉只分3种,即RAO101型、BA0102型和BA0103型。RAO 101型和BA0102型为锐钛型,BA0103型为金红石型,BA0101是未经后处理的,RA0102和RA0103是经过后处理的。我国颜料钛白粉的质量标准参见CB/T 1706-93。
【钛液的早期水解】
一般来说,从酸解后到未进行后期水解之前,钛液中不应含有偏钛酸和正钛酸这两种胶体粒子,但是有时在钛液的浸取、还原、输送和存放过程中,由于操作不当或条件变化,而在钛液中出现上述两种白色胶体物质,这种现象称为钛液的早期水解。
【酸解率】
溶液中的可溶性钛盐总量(以TiO2计)占所投钛铁矿中所含钛总量(以TiO2计)之百分比,叫做酸解率。 溶液中总钛含量 酸解率(%)=(溶液中总钛含量/矿粉中总钛含量) *100。
【钛液的残渣】
用硫酸分解钛铁矿后,经浸取所得到的溶液,是一种混浊不清的复杂体系。这种溶液既具有真溶液的性质,又具有胶体溶液的性质,既含有以钛和铁为主的可溶性硫酸盐,又含有不溶性的、颗粒较大的悬浮的机械杂质和颗粒较小的、具有较高稳定性的胶体杂质。后两种不溶性的固体杂质,称之为钛液的残渣。
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引入分散剂以后,粒子表面ξ电位***值增加,这是由于加入分散剂后,带有负电荷的分散剂阴离子基团吸附在钛白粉粒子表 面,使粒子表面的负电荷性更高,粒子表面的电荷密度比较高,粒子间产生比较大的静电斥力,于是浆料具有比较好的分散性。因此,制备高固体含量的钛白粉浆料选择** 佳pH值应在8~9。
水性涂料分散剂对钛白粉浆料流变特性的影响
悬浮液的流变性决定于浆液的固含量和粒子间的相互作用。钛白粉粉体在水介质中具有较高的比表面能,因而容易产生团聚或絮凝,影响浆料的稳定性和均匀性。
分散剂的加入不仅能改善粉体的表面特性,而且对钛白粉悬浮体的流变行为也有较大影响,通过加入分散剂的方法可以获得低黏度、高稳定性均匀性好的涂料浆料。
不加分散剂时浆料的黏度比较大,随着分散剂用量的增加,粒子表面电荷密度升高,离子间斥力也相应增加,浆料的黏度开始下降,流动性好转,体系的分散性得到改善。
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钛白粉的光稳定性与耐候性由钛白粉的晶型与无机包膜质量所决定。钛白粉:本身具有光活性点,可以光催化形式参与PVC制品的降解。锐钛型钛白粉,的光化学活性比金红石型钛白粉高10倍。钛白粉颗粒表面未进行包覆处理,或包覆处理效果不佳时,在紫外线作用下,裸露的Ti4+还原成Ti3+,可使铅盐中的铅析出,造成PVC制品可逆性变色与发黑现象的产生。
良好的耐候性可使钛白粉在PVC制品中起着如下作用:较好地吸收紫外线以减少制品内部树脂因光、氧引起的老化变色;通过对可见光的良好散射和折射作用,对PVC的变色产生遮盖作用,减少钛白粉的光催化作用导致制品出现的失光、粉化和铅灰等负作用. 北京涂料用进口钛白粉厂家直销
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