لا تقلل من شأن دور ثاني أكسيد التيتانيوم في الطلاءات

ثاني أكسيد التيتانيوم هو صبغة بيضاء مهمة، والتي يمكن تقسيمها إلى أناتاز والروتيل. بالمقارنة مع الأصباغ البيضاء التقليدية مثل الرصاص الأبيض والزنك الأبيض والزنك الباريوم الأبيض، فإن ثاني أكسيد التيتانيوم له العديد من الخصائص الممتازة مثل معامل الانكسار العالي، والقوة اللونية القوية، وقوة الإخفاء الكبيرة، وعدم الضرر، ويعرف باسم صبغة بيضاء جيدة جدًا. . تستخدم في الطلاء والبلاستيك والألياف الكيماوية والسيراميك وغيرها من الصناعات. من بينها، كمية الطلاء كبيرة جدًا، حيث تمثل حوالي 60٪ من إجمالي كمية ثاني أكسيد التيتانيوم. إذن كيف يتم استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم في الطلاءات؟

1. دور ثاني أكسيد التيتانيوم في الطلاءات

يتكون الطلاء بشكل أساسي من أربعة أجزاء: المواد المكونة للفيلم والأصباغ والمذيبات والمواد المضافة. الصباغ الموجود في الطلاء لديه قوة إخفاء معينة. لا يمكنه فقط تغطية اللون الأصلي للكائن المطلي، بل يمنح الطلاء أيضًا لونًا ساطعًا. تحقيق تأثيرات زخرفية مشرقة وتجميلية. في الوقت نفسه، يتم دمج الصباغ بشكل وثيق مع عامل المعالجة والمواد الأساسية، والتي يمكن أن تعزز القوة الميكانيكية والالتصاق لفيلم الطلاء، وتمنع التشقق أو السقوط، وتعزز سمك طبقة الطلاء، وتمنع تغلغل الأشعة فوق البنفسجية أو الرطوبة، وتحسن جودة الطلاء. تعمل خصائص مقاومة الشيخوخة والمتانة للفيلم على إطالة عمر خدمة طبقة الطلاء والأشياء التي تتم حمايتها.

من بين الأصباغ، يتم استخدام الأصباغ البيضاء بكميات كبيرة. متطلبات الأداء للأصباغ البيضاء في الطلاءات هي: ① بياض جيد؛ ② طحن جيد وقابلية للبلل. ③ مقاومة جيدة للطقس. ④ الاستقرار الكيميائي الجيد. ⑤ حجم الجسيمات الصغيرة، يغطي الطاقة والقضاء عليها. قوة اللون عالية، التعتيم الجيد واللمعان.

ثاني أكسيد التيتانيوم هو صبغة بيضاء شائعة الاستخدام في الطلاء. يمثل إنتاجها أكثر من 70% من الأصباغ غير العضوية، ويمثل استهلاكها 95.5% من إجمالي استهلاك الأصباغ البيضاء. في الوقت الحاضر، يتم استخدام حوالي 60٪ من ثاني أكسيد التيتانيوم في العالم لصنع الطلاءات المختلفة، وخاصة ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل، والذي يتم استهلاك معظمه في صناعة الطلاء. تتميز الطلاءات المصنوعة من ثاني أكسيد التيتانيوم بألوان زاهية وقوة إخفاء عالية وقوة تلوين قوية وجرعة منخفضة والعديد من الأصناف. إنها تحمي ثبات الوسط، وتعزز القوة الميكانيكية والتصاق طبقة الطلاء، وتمنع التشققات، وتحمي من الأشعة فوق البنفسجية. وتغلغل الرطوبة، مما يطيل عمر طبقة الطلاء. لا يمكن فصل مطابقة الألوان لكل نمط تقريبًا في دهانات الأنماط الملونة عن ثاني أكسيد التيتانيوم.

أنواع مختلفة من الطلاءات ذات الاستخدامات المختلفة لها متطلبات مختلفة لثاني أكسيد التيتانيوم. على سبيل المثال، يتطلب مسحوق الطلاء استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل مع تشتت جيد. يحتوي ثاني أكسيد التيتانيوم Anatase على قوة لونية منخفضة ونشاط كيميائي ضوئي قوي. عند استخدامه في مسحوق الطلاء، يكون فيلم الطلاء عرضة للاصفرار. يتميز ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل الذي يتم إنتاجه بطريقة حامض الكبريتيك بمزايا السعر المعتدل، والتشتت الجيد، وقوة الإخفاء الجيدة والقوة اللونية، وهو مناسب جدًا لطلاء المسحوق الداخلي. بالإضافة إلى التشتت الجيد وقوة الإخفاء والقوة اللونية، فإن ثاني أكسيد التيتانيوم لطلاء المسحوق الخارجي يتطلب أيضًا مقاومة جيدة للطقس. ولذلك، فإن مسحوق الطلاء الخارجي يستخدم بشكل عام ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل الذي يتم إنتاجه بواسطة طريقة الكلورة.

2. تحليل تأثير التقلبات الكبيرة في جودة ثاني أكسيد التيتانيوم على الطلاءات

1) البياض

باعتباره الصبغة البيضاء للطلاء، فإن بياض ثاني أكسيد التيتانيوم مهم جدًا وهو أحد مؤشرات الجودة الرئيسية المطلوبة للطلاء. سيؤثر البياض الضعيف لثاني أكسيد التيتانيوم بشكل مباشر على مظهر طبقة الطلاء. العامل الرئيسي الذي يؤثر على بياض ثاني أكسيد التيتانيوم هو محتوى الشوائب الضارة فيه، وذلك لأن ثاني أكسيد التيتانيوم حساس للغاية للشوائب، وخاصة ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل.

لذلك، حتى الكميات الضئيلة من الشوائب سيكون لها تأثير كبير على بياض ثاني أكسيد التيتانيوم. غالبًا ما يكون بياض ثاني أكسيد التيتانيوم الناتج عن عملية الكلوريد أفضل من ذلك الناتج عن عملية حمض الكبريتيك. وذلك لأن المادة الخام رباعي كلوريد التيتانيوم المستخدمة لإنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم بعملية الكلوريد قد تم تقطيرها وتنقيتها ولها محتوى شوائب أقل، في حين أن ثاني أكسيد التيتانيوم المستخدم بواسطة عملية حامض الكبريتيك تحتوي المواد الخام على نسبة شوائب عالية، ولا يمكن إزالة الشوائب إلا من خلال التقنيات التكنولوجية مثل الغسيل والتبييض.

2) قوة التغطية

قوة الإخفاء هي مساحة سطح الجسم المطلي لكل سنتيمتر مربع. عندما تتم تغطية نفس المنطقة بالكامل، كلما زادت قوة إخفاء ثاني أكسيد التيتانيوم المستخدم، كلما كانت طبقة الطلاء أرق، وكلما قلت كمية الطلاء المطلوبة، قلت الحاجة إلى ثاني أكسيد التيتانيوم. إذا انخفضت قوة التغطية لثاني أكسيد التيتانيوم وزادت كمية ثاني أكسيد التيتانيوم المطلوبة لتحقيق نفس تأثير التغطية، فستزيد تكلفة الإنتاج، وستؤدي الجرعة المتزايدة من ثاني أكسيد التيتانيوم إلى إضافة ثاني أكسيد التيتانيوم في الطلاء. من الصعب التفريق بالتساوي ويحدث التجميع، مما سيؤثر أيضًا على تأثير تغطية الطلاء.

3) مقاومة الطقس

الطلاءات لها متطلبات عالية على مقاومة الطقس لثاني أكسيد التيتانيوم، وخاصة الطلاء السطحي الخارجي، الذي يتطلب مقاومة عالية للطقس أو ثاني أكسيد التيتانيوم عالي المقاومة للطقس. إذا تم استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم ذو المقاومة المنخفضة للطقس، فإن طبقة الطلاء ستعاني من البهتان، وتغير اللون، والمسحوق، والتشقق، والتقشير ومشاكل أخرى. التركيب البلوري لثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل أقرب إلى التركيب البلوري لثاني أكسيد التيتانيوم الأناتاسي، ونشاطه الكيميائي الضوئي أقل. ولذلك، فإن مقاومته للطقس أعلى بكثير من مقاومة ثاني أكسيد التيتانيوم الأناتاسي. ولذلك، ثاني أكسيد التيتانيوم المستخدم في الطلاءات هو في الأساس ثاني أكسيد التيتانيوم الروتيل. تتمثل الطريقة الرئيسية لتحسين مقاومة ثاني أكسيد التيتانيوم للعوامل الجوية في إجراء معالجة سطحية غير عضوية، أي طلاء سطح جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم بطبقة واحدة أو أكثر من الأكاسيد غير العضوية أو الأكاسيد المائية.

4) التشتت

ثاني أكسيد التيتانيوم هو جسيم فائق الدقة ذو مساحة سطحية كبيرة وطاقة سطحية عالية. من السهل تجميعها بين الجزيئات ويصعب تشتيتها بثبات في الطلاء. سيؤثر التشتت السيئ لثاني أكسيد التيتانيوم بشكل مباشر على خصائصه البصرية مثل القوة اللونية وقوة الإخفاء ولمعان السطح في الطلاء، وسيؤثر أيضًا على استقرار التخزين والسيولة والتسوية ومتانة الطلاء ومقاومة تآكل الطلاء. بالإضافة إلى ذلك، سيؤثر ذلك أيضًا على تكلفة إنتاج الطلاءات، نظرًا لأن استهلاك الطاقة لعمليات الطحن والتشتيت مرتفع، وهو ما يمثل غالبية إجمالي استهلاك الطاقة في عملية تصنيع الطلاء، كما أن فقدان الأدوات والمعدات كبير.