鈦白粉顏料分為銳鈦型和金紅石型2種,按國際慣例,分別稱為R型和A型。未經后處理的金紅石型和銳鈦型分別稱為RI型和AI型;經過后處理的金紅石型和銳鈦型分別稱R2、R3和A2型。目前市售的金紅石型鈦白粉絕大多數屬于R2和R3型,其中R2型銷售量占70%以上。R2和R3分別占涂料用金紅石型鈦白粉的77%和22%。
顏料級鈦白粉的性能和用途
基于顏料級鈦白粉具有折射率高、消色力強、遮蓋力大、分散性好、白度好、無毒、物理和化學性質穩定,并且具有優良的光學、電學性能,因此其用途十分廣泛,涂料、塑料、造紙、化纖、油墨、橡膠、化妝品等都要用到顏料級鈦白粉。其中用量最大的是涂料,約占57%。特別是金紅石型鈦白粉,大部分被涂料工業所消耗。隨著中國汽車工業、建筑工業和水性涂料的迅速崛起,涂料工業不僅從數量上需要更多的鈦白粉,而且對質量要求更高、品種要求更多。
金紅石型鈦白粉的折射率為2.76,銳鈦型鈦白粉的折射率為2.55。遮蓋力是由顏料的折射率和介質的折射率之差來決定的,它們的相對數值可根據公式計算出來。金紅石型鈦白粉的反射系數比銳鈦型鈦白粉高25%~30%,說明若與銳鈦型鈦白粉產生同等的遮蓋力,則金紅石型鈦白粉的用量可以減少25%~30%。另外,金紅石型鈦白粉的結構致密,比較穩定,光化學活性小,能耐紫外光的照射,在室外不易粉化,耐候性、光澤度比銳鈦型鈦白粉好。因此廣泛用于高度耐候性的各種高級船舶、橋梁、汽車、建筑等室外用涂料,其在涂料的用量約占70%,而銳鈦型鈦白粉易粉化、易泛黃,一般只用于室內涂料或底漆,其用量只占涂料所用鈦白粉的30%。
顏料級鈦白粉在涂料中的作用
涂料是由基料、顏料、填料、溶劑和助劑等組成的黏稠懸浮液。將其涂布在物體表面形成一層堅韌的涂膜,對物體起到裝飾和防護的作用。
涂料中的顏料具有一定的遮蓋力,它不僅能遮住被涂物面原來的色彩,還能賦于涂膜鮮艷的色彩,達到美觀和裝飾的作用。同時顏料與固著劑緊密結合,融成一體,能增強涂膜的機械強度和附著力,防止裂紋,并且能增加涂膜厚度,防止紫外線及水分等的穿透,提高涂膜耐老化性能,延長使用壽命。
不論溶劑型還是水性涂料,若使用了鈦白粉,其作用不僅僅是遮蓋和裝飾,更重要的作用是改善涂料的物化性能,增強化學穩定性,以至提高遮蓋力、消色力、防腐蝕性、耐光、耐候性,增強漆膜的機械強度和附著力,防止裂紋,防止紫外線和水分的透過,從而推遲老化,延長漆膜壽命。同時還可節省用料和增多品種。
在顏料中,白色顏料用途最廣,白色涂料和淺色涂料都要用到它,所以在涂料生產中,白色顏料的用量要比其他顏料多得多。涂料常用的白色顏料有鋅白、鋅鋇白、鈦白等。由于有些合成樹脂涂料聚合度較大,若加入鋅白,則因鋅白有堿性,與涂料中的游離脂防酸作用而有變稠的傾向;若加入鋅鋇白,則耐候性差。但是使用了鈦白就可以改善上述缺點。因為鈦白粒子細小而均勻,光化學穩定性高,在遮蓋力方面,金紅石型鈦白是鋅白的7倍、是鋅鋇白的5.56倍,銳鈦型鈦白是鋅白的5.57倍、是鋅鋇白的4.3倍;在消色力方面,金紅石型鈦白是鋅白的8.3倍,是鋅鋇白的6.25倍,銳鈦型鈦白是鋅白的6.4倍,是鋅鋇白的4.8倍。在使用效果方面,1t鈦白至少相當于4t鋅鋇白;在使用壽命方面(指室外抗粉化性),用鈦白作顏料的涂層比鋅鋇白作顏料的涂層高3倍。因此,使用鈦白可以大大降低整個涂料中顏料的用量,同時制成的涂料色彩鮮艷、不易泛黃、耐光、耐熱、耐磨、耐候、耐堿、耐硫、耐稀酸。正是由于鈦白具有比鋅白、鋅鋇白更優越的性能,以至成為涂料生產中必不可少的最好的白色顏料。鈦白用量占涂料用顏料總量的90%以上,占涂料用白色顏料的95%以上。在涂料原材料成本中占10%~25%。
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文章來源:中國粉體網
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