鈦白粉的分類
按生產(chǎn)工藝路線分為:硫酸法鈦白粉和氯化法鈦白粉
硫酸法是使用鈦精礦或酸溶性鈦渣與硫酸反應(yīng)進(jìn)行酸解反應(yīng),得到硫酸氧鈦溶液,經(jīng)水解得到偏鈦酸沉淀;再進(jìn)入轉(zhuǎn)窯煅燒產(chǎn)出二氧化鈦。硫酸法既可以生產(chǎn)銳鈦型二氧化鈦,也可以生產(chǎn)金紅石型二氧化鈦。
氯化法是使用含鈦的原料,以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦,經(jīng)精餾提純,然后在進(jìn)行氣相氧化;在速冷后,進(jìn)過氣固分離得到二氧化鈦。
按結(jié)晶形態(tài)分為:銳鈦型(Anatase)和金紅石型(Rutile)
銳鈦型二氧化鈦百度好,但著色力僅為金紅石型的70,在耐候性方面:加入銳鈦型二氧化鈦試片僅僅經(jīng)過一年以后即開始龜裂或者碎片狀剝落,而加入金紅石型二氧化鈦的試片,經(jīng)過十年以后其外觀只有很小變化。由于金紅石型二氧化鈦著色力及耐候性較佳,塑料著色使用金紅石型二氧化鈦為好。
按使用對象分為:顏料鈦白粉和特殊鈦白粉
顏料鈦白粉是油墨中不可缺少的白色顏料。含有鈦白粉的油墨耐久不變色,表面潤濕性好,易于分散。油墨行業(yè)所用的鈦白粉有金紅石型,也有銳鈦型。其他鈦白粉包括涂料,塑料、造紙、含化妝品、化纖、電子、陶瓷、搪瓷、焊條、合金、玻璃等眾多領(lǐng)域。
鈦白粉的主要三大用途涂料
涂料是鈦白粉的大用戶。通常,鈦白粉在涂料領(lǐng)域的消耗量占鈦白粉應(yīng)用領(lǐng)域消耗量的60%,它也是涂料中用量多的一種顏料(各類涂料中鈦白含量占10%~35%)。與鈦白粉應(yīng)用有關(guān)的涂料有乳膠漆、卷材和印鐵涂料、汽車漆、粉末涂料等。
塑料
塑料行業(yè)是第二大用戶。通常鈦白粉在塑料領(lǐng)域的消耗量占鈦白粉應(yīng)用領(lǐng)域消耗量的20%。在塑料中加入鈦白粉,可以提高塑料制品的耐熱性、耐光性、耐候性,使塑料制品的物理化學(xué)性能得到改善,增強制品的機械強度,使用壽命。
造紙
造紙是鈦白粉的第三大用戶。裝飾紙、圣經(jīng)紙和紙幣中一般都使用鈦白粉,采用鈦白粉的紙張,白度好、強度高、有、薄而光滑、印刷時不穿透,在相同條件下不透明度比碳酸鈣、滑石粉高10倍,質(zhì)量也能減輕15%~30%。
用鈦白粉制得的瓷釉透明度強,具有質(zhì)量小、抗沖擊力強、機械性能好、色彩鮮艷、不易污染等特點。食品和醫(yī)藥用鈦白粉為純度很高、重金屬含量低、遮蓋力強的鈦白粉。
鈦白粉性能驗證:
1、復(fù)合鈦白顏料對涂料對比率性能的影響:涂料的遮蓋性能是反映白色顏料性能的直接和關(guān)鍵的指標(biāo),在涂料其它組分和條件相同的前提下,涂料的遮蓋力越強,表明顏料的遮蓋性能越強。
2、復(fù)合鈦白顏料對紫外光的吸收屏蔽性能:將復(fù)合鈦白顏料(金紅石型)與金紅石鈦白粉(R818)用水配成0.2%的懸浮體,經(jīng)超聲波分散20分鐘后,取樣放入72型紫外與可見光分光光度計中測試其光透過率(見表4),以此來判斷產(chǎn)品對紫外光的吸收情況。
鈦白粉主要成分為二氧化鈦(TiO2)的白色顏料,二氧化鈦是一種多晶化合物,其質(zhì)點呈規(guī)則排列,具有格子構(gòu)造。鈦白粉被認(rèn)為是目前世界上性能好的一種白色顏料, 廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖和橡膠等工業(yè)。目前國內(nèi)鈦白粉應(yīng)用領(lǐng)域中,涂料占60%,塑料占20%,造紙占7%,其它占13%。在涂料行業(yè)中,鈦白粉主要用于乳膠漆領(lǐng)域,占比達(dá)到70%,防腐涂料、粉末涂料、汽車漆分別占9%、6%和5%。
鈦白粉的主要特性:物理特性
1、相對密度:在常用的白色顏料中,二氧化鈦的相對密度小,同等質(zhì)量的白色顏料中,二氧化鈦的表面積大,顏料體積高;
2、熔點和沸點:由于銳鈦型在高溫下會轉(zhuǎn)變成金紅石型,因此銳鈦型二氧化鈦的熔點和沸點實際上是不存在的。只有金紅石型二氧化鈦有熔點和沸點,金紅石型二氧化鈦的熔點為1850℃、空氣中的熔點為(1830±15)℃、富氧中的熔點為1879℃,熔點與二氧化鈦的純度有關(guān)。金紅石型二氧化鈦的沸點為為(3200±300)℃,在此高溫下二氧化鈦稍有揮發(fā)性;
3、介電常數(shù):由于二氧化鈦的介電常數(shù)較高,因此具有優(yōu)良的電學(xué)性能。在測定二氧化鈦的某些物理性質(zhì)時,要考慮二氧化鈦晶體的結(jié)晶方向。銳鈦型二氧化鈦的介電常數(shù)比較低,只有48;
4、電導(dǎo)率:二氧化鈦具有半導(dǎo)體的性能,它的電導(dǎo)率隨溫度的上升而迅速增加,而且對缺氧也非常敏感。金紅石型二氧化鈦的介電常數(shù)和半導(dǎo)體性質(zhì)對電子工業(yè)非常重要,可利用該性質(zhì)生產(chǎn)陶瓷電容器等電子元器件;
5、硬度:按莫氏硬度十分制標(biāo)度,金紅石型二氧化鈦為6~6.5,銳鈦型二氧化鈦為5.5~6.0,因此在化纖消光中為避免磨損噴絲孔而采用銳鈦型;
6、吸濕性:二氧化鈦雖有親水性,但其吸濕性不太強,金紅石型較銳鈦型為小。二氧化鈦的吸濕性與其表面積的大小有一定關(guān)系,表面積大,吸濕性高,還與表面處理與性質(zhì)有關(guān);
7、熱穩(wěn)定性:二氧化鈦屬于熱穩(wěn)定性好的物質(zhì);
8、粒度:鈦白粉粒度分布是一個綜合性的指標(biāo),它嚴(yán)重影響鈦白粉顏料性能和產(chǎn)品應(yīng)用性能,因此,對于遮蓋力和分散性的討論可直接從粒度分布上進(jìn)行分析。
鈦白粉的化學(xué)特性:
鈦白粉的化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定,是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物反應(yīng),對氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及無機酸、堿,只溶于氫氟酸。但在光作用下,鈦白粉可發(fā)生連續(xù)的氧化還原反應(yīng),具有光化學(xué)活性。 這一種光化學(xué)活性,在紫外線照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯,這一性質(zhì)使鈦白粉既是某些無機化合物的光敏氧化催化劑,又是某些有機化合物光敏還原催化劑。
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