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钛白粉在涂料生产中的应用之钛白粉各项指标对涂料性能的影响

时间:2019-1-6 15:38:09 点击:19

  核心提示:白度 钛白粉作为一种优质的涂料用白色颜料,其白度至关重要,是涂料要求的关键质量指标之一,钛白粉白度差,会直接影响涂膜的外观。 影响钛白粉白度的最主要因素是其中有害杂质的种类和含量,因为钛白粉对杂质非常敏感,尤其是金红石型钛白粉,所以,即使是微量的杂质,也会对钛白粉白度产生明显的影响。 法工艺生产的钛...

白度
    钛白粉作为一种优质的涂料用白色颜料,其白度至关重要,是涂料要求的关键质量指标之一,钛白粉白度差,会直接影响涂膜的外观。

    影响钛白粉白度的最主要因素是其中有害杂质的种类和含量,因为钛白粉对杂质非常敏感,尤其是金红石型钛白粉,所以,即使是微量的杂质,也会对钛白粉白度产生明显的影响。

     法工艺生产的钛白粉白度往往比法工艺生产的好,这是因为法工艺生产钛白粉所用的原料已经蒸馏净化,本身杂质含量少,而法工艺所用的原料杂质含量高,只能通过洗涤和漂白等工艺技术来除掉杂质。

    钛白粉粒子的形状、大小和粒径分布,以及钛白粉出现不理想的晶体结构和混晶现象也会影响其白度。为了使钛白粉具有最佳的白度,要求钛白粉为球形颗粒,表面光滑圆润,不带棱角,不团聚,粒径分布控制在0.15-0.35μm。

遮盖力

    遮盖力为每平方厘米被涂物体的表面积,在达到完全被遮盖时,需要用颜料的最低质量。涂同样面积的表面,所用钛白粉的遮盖力越大,涂膜便可以越薄,所需的涂料量越少,则所需要钛白粉的量也越少,如果钛白粉遮盖力降低,为达到同样的遮盖效果,所需要的钛白粉量增加,则生产成本就会增加,且钛白粉用量增加,会导致钛白粉在涂料中难以分散均匀,出现聚集,同样会影响涂料的遮盖效果。

    钛白粉遮盖力大小主要由其本身的折射率来决定,金红石型钛白粉的折射率是所有白色颜料中最大的,因此其遮盖力也最高,锐钛型钛白粉次之。其次,钛白粉粒子的形状、大小、粒径分布和分散程度也会影响其遮盖力,在大于可见光半波波长的范围内,钛白粉粒子表面越光滑,粒径越小,表面积越大,分散越好,其遮盖力越大。

耐候性

    涂料对钛白粉的耐候性要求高,尤其是户外用表面涂料,要求高耐候性或超高耐候型的钛白粉。使用耐候性低的钛白粉,涂膜会出现褪色、变色、粉化、开裂、剥落等问题。金红石型钛白粉的晶体结构比锐钛型钛白粉的结构更为紧密,光化学活性低,因而耐候性也远高于锐钛型钛白粉,所以涂料用钛白粉基本上全是金红石型钛白粉。

    提高钛白粉耐候性最主要的方法是对其进行无机表面处理,即在钛白粉粒子表面包覆一层或多层无机氧化物或水合氧化物,其中氧化锆和致密氧化硅包膜是目前公认的耐候性最好的包膜方式,氧化锆包膜技术国内已经掌握,但致密氧化硅包膜技术仍然被国外垄断,国内还未能攻破,有待继续研究。

分散性

    钛白粉为超细粒子,比表面积大,表面能高,颗粒之间容易发生聚集,在涂料中难以稳定分散。钛白粉分散性差会直接影响其在涂料中的消色力、遮盖力和表面光泽度等光学性能,而且还会影响涂料的贮存稳定性、流动性、流平性、涂层耐久性、防腐蚀性和导电性等应用性能,此外,还会影响涂料的生产成本,因为研磨分散作业的能耗高,占涂料制造过程总能耗的大部分,且仪器设备的损耗大。

    影响钛白粉分散性的因素主要有钛白粉粒径大小、比表面积、表面自由能、表面电荷、pH值、极性、表面吸附状态等表面性质,此外,也与展色剂的性质、分散剂的种类和用量、研磨分散设备和分散工艺等因素有关。

    为了使钛白粉在涂料中达到最好的分散效果,使钛白粉粒子在涂料中处于或接近于原始粒子状态,充分体现其优异的性能,通常在钛白粉生产过程对其进行表面处理,提高其分散性,此外,在涂料生产过程中也要选择正确的润湿分散剂、研磨分散设备和分散工艺。

作者: 来源:钛白粉
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