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    1. 鈦白粉公司介紹

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      鈦白粉進行包膜改性處理的原因?

      日期:2020-12-8 15:15:44         本文來源:濰坊恒澤化工有限公司我國鈦白粉的質量大多屬于中檔水平,國產鈦白粉很難進入國內高檔鈦白粉市場,國內高檔鈦白粉大部分需要進口,因此提高鈦白粉的質量成為當務之急。

      而國產鈦白粉應用性能不佳,其原因歸根結底是鈦白粉包膜技術落后,不能滿足高檔產品的市場需求。

      啥是鈦白粉?

      鈦白粉,學名二氧化鈦(TiO2 ),相對分子質量79.9,是一種白色顏料,沒有毒性,白度和光亮度較佳,不透明性也較好。

      金紅石晶體結構

      涂料工業是鈦白粉的主要用戶,特別是金紅石鈦白粉,大部分被涂料工業所消耗。

      塑料工業中對鈦白粉的需求也很多。鈦白粉添加至塑料中,對塑料的性能有很大的改善,可以使塑料制品的物理化學性能得到改善,延長使用壽命,增強力學強度。

      造紙工業中鐵白粉也得到廣泛應用。造紙工業中添加鈦白粉后,紙的色澤和質感等有很大的提升。

      鐵白粉是高級油墨中不可缺少的白色顏料。金紅石,銳鐵礦型鐵白粉都可以應用于油墨工業。

      鈦白粉在紡織和化學纖維行業有廣泛應用,橡膠工業也需要大量的鈦白粉。

      此外,鈦白粉還在化妝品、食品、醫藥、瓷釉、電焊條、玻殼及電子方面有廣泛應用。

      不包膜,無創新

      中國鈦白粉工業一直處于高速發展階段,但是國內鈦白粉產品質量參差不齊,高檔金紅石型鈦白粉所占比例較少。

      這其中的原因,一方面是因為先進的包膜技術一直被國外亨茲曼、杜邦、科斯特等公司壟斷,另一方面中國鈦白粉行業實質上欠缺相應的技術改革和創新。


      由此看來,中國鈦白粉行業必須要搞鈦白粉表面改性包膜創新,不搞不行!

      鈦白粉的表面性質除了與生產方式有關,還與其表面包膜工藝和包膜的效果有密切的關系,進而影響其在應用體系的分散性、光澤性、耐候性和吸油量等性能。


      目前來講,鈦白粉的表面處理方法可以分為無機表面處理和有機表面處理兩大類。

      1

      無機表面處理

      無機表面處理一般是通過沉淀和吸附,在鈦白粉顆粒表面包覆一層或多層無機水合氧化物膜。通過無機表面包覆可以堵塞鈦白粉的晶格缺陷,從而改善鈦白粉微粒的耐候性。

      (1)氧化鋁包膜

      在TiO 2 的漿液中,加入可溶性的鋁鹽Al 2 (SO 4 ) 3 或NaAlO 2 ,在均勻攪拌下用堿或酸調節至pH=9~10,使鋁在TiO 2 顆粒表面以Al(OH) 3 沉淀析出。

      理論研究揭示,包膜的Al 2 O 3 約有50%~75%是以AlO(OH)形式存在,其余是以無定形水凝膠的形式存在。

      (2)氧化硅包膜

      在TiO 2 的漿液中,加入水溶性的硅化合物如Na 2 SiO 3 ,用酸調節至pH=8~9,此時硅以Si(OH) 4 的形式沉淀在TiO 2 顆粒的表面。

      這種膜的特征是:首先膜厚基本均勻,結構致密,是連續的,不是多孔的海綿狀;其次氧化硅以羥基形式牢固地結合到鈦白粉表面。

      (3)硅鋁氧化物復合包膜

      在無機物處理中,只采用一種金屬水合乳化物或氫氧化物作包膜劑,對TiO 2 抗粉化性與保光性的提高是有限的,而氧化硅、氧化鋁合用可以獲得顯著的效果。

      紹氧化物復合包膜:在設定溫度下,向鈦白粉漿液中同時慢慢滴加硅酸鈉和硫酸鈉溶液,通過加料速度調整PH值至設定值,陳化數小時,水洗至無硫酸根離子,過濾,干燥。

      (4)鋯包膜

      以六偏磷酸鈉為分散劑,使用二氧化鋯對金紅石型鈦白粉進行表面包覆。金紅石型鈦白粉經過表面包覆,其化學性質穩定。表面包覆膜能有效屏蔽金紅石型鈦白粉的光化學活性,改善其吸附性、分散性、耐候性。

      其包膜過程的化學反應式,經段海婷等人實驗獲得,如下圖所示。


      (5)鈰包膜

      金屬鈰是稀土元素的一種,鈰氧化物具有良好的紫外線屏蔽能力。對金紅石型鈦白粉顆粒表面進行CeO 2 包覆,當漿液溫度為70℃和pH值為8.8時,加入硝酸鈰溶液,然后調節pH值至9.5,經過陳化數小時獲得高耐候性的金紅石型鈦白粉。

      其包膜過程的化學反應式如下圖所示。


      2

      有機表面處理

      有機包膜的主要作用是提高鈦白粉在有機介質中的流變性能、分散和濕潤,其機理是改變鈦白粒子的表面性質。

      鈦白粉粒子和有機包膜劑的連接方式主要有兩種:

      一種方式是化學吸附,即鈦白表面的羥基與有機包膜劑反應而連結起來;

      另一種是物理吸附,有機包膜劑多為表面活性劑,當它和鈦白粉顆粒接觸時,使非極性基暴露在外與漆基親和形成一層膜,鈦白粉顆粒在有機物中呈游離狀態,顏料顆粒彼此相互分離,達到分散效果。

      有機表面包膜改性通常都是無機表面包膜改性后。

      加入方法有兩種:

      一種是濕法加入,即在水洗后、干燥前,濾餅兩次加水制成漿料加入。該法適用于包氧化硅量較大的鈦白粉,采用噴霧干燥的工藝;

      另一種是干法加入,鈦白粉氣流粉碎時加入。操作時有機分散劑的水溶液可從氣流粉碎機加料口噴入。

      常見的有機包膜劑可以分為三大類:有機胺類、多元醇類和有機硅類。

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