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钛白粉的无机包膜和有机包膜区别+PE木塑配方中的作用

发布时间:2022-01-04

  金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉钛白粉作为一种被广泛使用的高档白色颜料,除了对二氧化钛含量、pH值、电阻率、粒径大小、水分、金红石含量等理化指标有具体而严格的要求外,其耐候性、白度、遮盖力、亮度等颜料性能指标,也日益受到生产厂家和用户的重视。为了提高其耐候性,通常会先对钛白粉粗品进行无机表面处理,然后进行有机表面处理。

  下面我们分别对钛白粉的包膜技术进行相关的探讨:

  一:无机包膜

  钛白粉的无机包膜是以高质量的金红石初品钛白粉为基础,金红石钛白的多品种化是以无机包膜技术来实现的,无机包膜必须赋予钛白粉高耐候性、高光泽以及在应用体系的高分散等物理、化学性能。无机表面处理是在TiO2粒子表面形成一层均匀的无色或白色无机氧化物膜,以堵塞TiO2的光活化点,提高耐候性。

  要达到这一目的,可以从以下几个方面着手:

  (1) 无机包膜剂的选择。用于金红石钛白的无机包膜剂很多,主要包括钛、锫、锌、锰等可溶性化合物,最常用的无机包膜剂是硅、铝、锆等可溶性化合物。选择何种包膜剂要根据产品的具体应用体系而定,如选择锆化合物包膜可以提高钛白粉的耐候性;

  (2) 无机包膜参数及控制技术。无机包膜过程的技术参数主要有包膜剂配制浓度、物料注入速度、包膜体系温度、体系pH值;无机包膜过程的控制技术包括包膜体系温度的控制、体系pH值的在线检测、物料注人速度和方式的控制。无机包膜参数及控制技术与无机包膜效果直接相关,良好的无机包膜应该是包膜物质对钛白粒子表面的均匀覆盖;

  (3) 根据金红石钛白品种的专用性设计无机包膜方案。金红石钛白的无机包膜是多层次的复合包覆。对包膜剂的种类、包覆量、包覆顺序、包覆状态等因素的不同选择和组合可以得到不同的金红石钛白品种,金红石钛白的无机包膜方案需根据金红石钛白品种的专用性质要求来确定。采用氧化锆包膜技术和特殊的有机表面处理的钛白粉的技术特点:产品粒径均匀,分布窄,颜料光学性能突出:高白度和光散射性;在水性体系以及非水性体系里均有分散性、耐久性及抗黄变能力。其黄光值较低,从而显示白度较好。

  为了提高的TiO2耐候性和化学稳定性,改善TiO2在各种不同介质中的分散性,通常要对TiO2进行表面处理,一般先进行无机表面处理,后进行有机表面处理,进行表面处理的目的一般是使TiO2粒子保持分散状态并可以在有机介质中更好地相容均匀地分散。无机包膜的材料一般用SiO2(二氧化硅)、Al203(氧化铝)、ZrO(氧化锆)。

  SiO2普遍存在于自然界中,纯净的SiO2为无色透明的晶体,称为“石英”,为光学仪器的重要材料,是花岗岩、片麻岩、石英岩、砂岩等岩石的重要成份。SiO2不溶于水和酸,可溶于碱,用于制造化学器皿、玻璃及耐火材料等。

  Al203(为白色粉末,不溶于水,有不同的晶型)。其中r-Al203。溶于酸或碱,是典型的两性氧化物,冶炼金属铝的主要原料,也可用作吸附剂。o1-Al203。一般不被化学药品腐蚀,在自然界中以刚玉的形式存在。刚玉硬度仅次于金刚石,可制钻头、砂轮、锉刀及轴承等。A1203。也是重要的耐火材料和填料。

  氧化锆(ZrO2)自然界的氧化锆矿物原料,主要有斜锆石和锆英石。纯的氧化锆是一种高级耐火原料,其熔融温度约为2900℃。还因它的化学惰性大,故能提高釉的化学稳定性和耐酸碱能力,还能起到乳浊剂的作用。在建筑陶瓷釉料中多使用锆英石,一般用量为8%—12%。并为“釉下白”的主要原料,氧化锆为黄绿色颜料良好的助色剂,若想获得较好的钒锆黄颜料必须选用质纯的氧化锆。 纯净的氧化锆是白色固体,含有杂质时会显现灰色或淡黄色,添加显色剂还可显示各种其它颜色。由于氧化锆材料具有高硬度,高强度,高韧性,极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等等优良的物化性能,已经在陶瓷、耐火材料、机械、电子、光学、航空航天、生物、化学等等各种领域获得广泛的应用。

  用硫酸法生产的金红石型TiO2一般要进行氧化铝/氧化硅/氧化锆处理,其含量依次为2.23%,1.55%、0.77%。氯化法生产的金红石型TiO2可以只经氧化铝/氧化硅表面处理。耐磨性特强,光泽度高且着色力好,有较高的遮盖力及极佳的室外耐候性。单纯采用Al203。表面处理的TiO2有较好的分散性,但耐候性不足。用SiO2接到Al2O3处理的表面上,耐候性可大大提高,但TiO2含量降低,着色强度下降。因氧化锆的粒径相对较小,可以更好的包覆在金红石粗品的周围,从而使之更好的和空气隔绝,增强其耐候性和光泽度。

  二:有机处理

  有机表面处理的主要作用是提高TiO2在各种分散介质中的湿润、分散和流变性能,在储存期间可以减少水分的吸收,使颜料中的团聚物减少。有机表面处理主要是通过有机表面活性剂中的亲水活性基团吸附在TiO2的表面上,而亲油的非极性基团向外与有机分散介质作用。这样不仅可以增强与分散介质的湿润性,而且可以提高TiO2在介质中的分散性能。

  综合来讲,金红石型钛白粉的外包膜处理技术,通常情况下,有单硅、单铝、硅铝和锆铝等。而锆铝包膜的产品相比较前面的三种,具有高耐候、高分散等特性,可广泛应用与涂料、油漆、油墨、塑料等行业。

  以下是相关网友的提问:

  1、为什么加钛白粉pvc膜要亮是钛白粉的什么成份造成的这种成分会析出吗?

  不是滴。钛白粉 本身有消色力和遮盖力的,根据杜邦氯化法的钛白粉说明书上的意思是。钛白粉本身有无与伦比的白度。因此可以有很好亮泽。

  成分就是 钛白粉的硅 铝无机包膜。和有机surface treatment. 杜邦R960 等等都是用在PVC或者塑料上的,可以问问供应商。

  2、pe粉料加钛白粉会不会影响溶解温度?

  硫酸法钛白粉生产中的第二个主要原料是硫酸,它是一种很活泼、氧化性很强的强酸,由于它的沸点很高(338℃),因此很适合用它来溶解钛铁矿。钛铁矿的化学成分是偏钛酸亚铁,属于弱酸弱碱盐,用强酸(硫酸)来与它反应,基本上是不可逆的,反应可以进行得比较完全。通常对硫酸的质量没有特殊要求,只要符合工业硫酸的国家标准即可,甚至某些冶炼厂的回收硫酸都可以使用。但是如用于食品、医药级或对重金属离子要求较严格的二氧化钛产品,冶炼厂的回收硫酸是不适宜使用的,既使用硫铁矿或硫黄制造的硫酸也要事先分析其中的铅、砷、镉、铬等有害杂质的含量。对于硫酸浓度的要求,一般为88%~98%,但最好不低于85%。通常使用92%~96%浓度的硫酸比较好,因为浓度太高,稀释时会放出大量的热,而H+离子与SO42+离子增多,渗入钛铁矿表面缝隙的几率也增大,使反应异常激烈很难控制,反应物板实、空隙少,不利于溶解浸取。如果酸的浓度太低,不仅提供给反应的热量少,而且反应速度缓慢,反应不完全,反应物不容易固化,浸取困难而且容易发生早期水解。作为漂白和表面处理用的硫酸纯度要求较高,一般推荐使用重金属含量和铁含量较低的蓄电池级硫酸。

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