نقش دی اکسید تیتانیوم در پوشش ها را دست کم نگیرید

دی اکسید تیتانیوم یک رنگدانه سفید مهم است که می تواند به آناتاز و روتیل تقسیم شود. دی اکسید تیتانیوم در مقایسه با رنگدانه های سفید سنتی مانند سفید سرب، سفید روی و سفید باریم روی دارای خواص بسیار عالی مانند ضریب شکست بالا، قدرت آکروماتیک قوی، قدرت پنهان کنندگی زیاد و بی ضرری است و به عنوان یک رنگدانه سفید بسیار خوب شناخته می شود. . مورد استفاده در پوشش ها، پلاستیک، الیاف شیمیایی، سرامیک و سایر صنایع. در میان آنها، مقدار پوشش بسیار زیاد است و حدود 60٪ از کل مقدار دی اکسید تیتانیوم را تشکیل می دهد. بنابراین چگونه از دی اکسید تیتانیوم در پوشش ها استفاده می شود؟

1. نقش دی اکسید تیتانیوم در پوشش ها

رنگ عمدتا از چهار بخش تشکیل شده است: مواد تشکیل دهنده فیلم، رنگدانه ها، حلال ها و مواد افزودنی. رنگدانه موجود در رنگ قدرت پنهانی خاصی دارد. این نه تنها می تواند رنگ اصلی جسم مورد رنگ را بپوشاند، بلکه رنگ روشنی به پوشش می دهد. دستیابی به جلوه های تزئینی روشن کننده و زیبا. در عین حال، رنگدانه از نزدیک با عامل پخت و ماده پایه یکپارچه شده است، که می تواند استحکام مکانیکی و چسبندگی فیلم پوشش را افزایش دهد، از ترک خوردن یا افتادن آن جلوگیری کند و ضخامت لایه پوشش را افزایش دهد، از نفوذ اشعه ماوراء بنفش یا رطوبت جلوگیری کند و کیفیت پوشش را بهبود بخشد. خواص ضد پیری و دوام فیلم باعث افزایش طول عمر فیلم پوشش و اشیاء محافظت شده می شود.

در بین رنگدانه ها از رنگدانه های سفید به مقدار زیاد استفاده می شود. الزامات عملکرد برای رنگدانه های سفید در پوشش ها عبارتند از: ① سفیدی خوب. ② سنگ زنی و ترشوندگی خوب؛ ③ مقاومت در برابر آب و هوای خوب؛ ④ پایداری شیمیایی خوب؛ ⑤ اندازه ذرات کوچک، پوشش قدرت و حذف. قدرت رنگ بالا، شفافیت و براقیت خوب.

دی اکسید تیتانیوم یک رنگدانه سفید است که معمولا در پوشش ها استفاده می شود. خروجی آن بیش از 70 درصد رنگدانه های معدنی و مصرف آن 95.5 درصد از کل مصرف رنگدانه های سفید را تشکیل می دهد. در حال حاضر حدود 60 درصد از دی اکسید تیتانیوم جهان برای ساخت پوشش های مختلف به ویژه دی اکسید تیتانیوم روتیل استفاده می شود که بیشتر آن در صنعت پوشش مصرف می شود. پوشش‌های ساخته شده از دی اکسید تیتانیوم دارای رنگ‌های روشن، قدرت پوشانندگی بالا، قدرت رنگ‌دهی قوی، دوز پایین و انواع مختلف هستند. آنها از پایداری محیط محافظت می کنند، استحکام مکانیکی و چسبندگی لایه رنگ را افزایش می دهند، از ترک خوردن جلوگیری می کنند و در برابر اشعه ماوراء بنفش محافظت می کنند. و نفوذ رطوبت، عمر فیلم رنگ را افزایش می دهد. تطابق رنگ تقریباً هر الگوی در رنگ‌های رنگارنگ از دی اکسید تیتانیوم جدا نیست.

انواع مختلف پوشش ها با کاربردهای متفاوت، نیازهای متفاوتی برای دی اکسید تیتانیوم دارند. به عنوان مثال، پوشش های پودری نیاز به استفاده از دی اکسید تیتانیوم روتیل با پراکندگی خوب دارند. دی اکسید تیتانیوم آناتاز دارای قدرت آکروماتیک کم و فعالیت فتوشیمیایی قوی است. هنگامی که در پوشش های پودری استفاده می شود، لایه پوششی مستعد زرد شدن است. دی اکسید تیتانیوم روتیل تولید شده به روش اسید سولفوریک دارای مزایای قیمت متوسط، پراکندگی خوب، قدرت پوشانندگی خوب و قدرت آکروماتیک است و برای پوشش های پودری داخلی بسیار مناسب است. دی اکسید تیتانیوم برای پوشش های پودری در فضای باز علاوه بر پراکندگی خوب، قدرت پنهان و قدرت آکروماتیک، به مقاومت آب و هوایی خوب نیز نیاز دارد. بنابراین، در پوشش‌های پودری فضای باز معمولاً از دی اکسید تیتانیوم روتیل تولید شده به روش کلرزنی استفاده می‌شود.

2. تجزیه و تحلیل تاثیر نوسانات عمده کیفیت دی اکسید تیتانیوم بر روی پوشش ها

1) سفیدی

به عنوان رنگدانه سفید پوشش ها، سفیدی دی اکسید تیتانیوم بسیار مهم است و یکی از شاخص های کیفیت کلیدی مورد نیاز برای پوشش ها می باشد. سفیدی ضعیف دی اکسید تیتانیوم به طور مستقیم بر ظاهر فیلم پوشش تأثیر می گذارد. عامل اصلی موثر بر سفیدی دی اکسید تیتانیوم، محتوای ناخالصی های مضر موجود در آن است، زیرا دی اکسید تیتانیوم به ناخالصی ها به ویژه دی اکسید تیتانیوم روتیل بسیار حساس است.

بنابراین، حتی مقادیر کمی از ناخالصی ها تأثیر قابل توجهی بر سفیدی دی اکسید تیتانیوم خواهد داشت. سفیدی دی اکسید تیتانیوم تولید شده توسط فرآیند کلرید اغلب بهتر از سفیدی تولید شده توسط فرآیند اسید سولفوریک است. زیرا ماده خام تتراکلرید تیتانیوم مورد استفاده برای تولید دی اکسید تیتانیوم با فرآیند کلرید تقطیر و خالص شده است و دارای ناخالصی کمتری است، در حالی که دی اکسید تیتانیوم مورد استفاده در فرآیند اسید سولفوریک مواد اولیه حاوی ناخالصی بالایی هستند و ناخالصی ها را فقط می توان از طریق تکنیک های تکنولوژیکی مانند شستشو و سفید کردن حذف کرد.

2) قدرت پوشش

قدرت پنهان کردن، مساحت سطح جسم پوشانده شده در هر سانتی متر مربع است. هنگامی که همان ناحیه کاملاً پوشانده شود، هر چه قدرت پنهان کردن دی اکسید تیتانیوم مورد استفاده بیشتر باشد، لایه پوشش نازکتر می شود و هر چه مقدار پوشش مورد نیاز کمتر باشد، دی اکسید تیتانیوم کمتری مورد نیاز است. اگر قدرت پوشش دی اکسید تیتانیوم کاهش یابد و مقدار دی اکسید تیتانیوم مورد نیاز برای رسیدن به همان اثر پوششی افزایش یابد، هزینه تولید افزایش می یابد و افزایش دوز دی اکسید تیتانیوم منجر به افزودن دی اکسید تیتانیوم در پوشش می شود. پراکندگی یکنواخت آن دشوار است و تجمع ایجاد می شود که بر روی اثر پوششی رنگ نیز تأثیر می گذارد.

3) مقاومت در برابر آب و هوا

پوشش ها دارای الزامات بالایی در مقاومت دی اکسید تیتانیوم در برابر آب و هوا هستند، به ویژه پوشش های سطح بیرونی، که به مقاومت در برابر آب و هوا یا دی اکسید تیتانیوم بسیار بالا در برابر آب و هوا نیاز دارند. در صورت استفاده از دی اکسید تیتانیوم با مقاومت در برابر آب و هوای کم، لایه پوششی دچار محو شدن، تغییر رنگ، پودر شدن، ترک خوردن، لایه برداری و سایر مشکلات می شود. ساختار کریستالی دی اکسید تیتانیوم روتیل نزدیکتر از دی اکسید تیتانیوم آناتاز است و فعالیت فتوشیمیایی آن کمتر است. بنابراین مقاومت آب و هوایی آن بسیار بیشتر از دی اکسید تیتانیوم آناتاز است. بنابراین دی اکسید تیتانیوم مورد استفاده در پوشش ها اساسا دی اکسید تیتانیوم روتیل است. روش اصلی برای بهبود مقاومت هوای دی اکسید تیتانیوم، انجام عملیات سطح غیر آلی است، یعنی پوشش سطح ذرات دی اکسید تیتانیوم با یک یا چند لایه از اکسیدهای معدنی یا اکسیدهای هیدراته.

4) پراکندگی

دی اکسید تیتانیوم یک ذره بسیار ریز با سطح ویژه بزرگ و انرژی سطح بالا است. به راحتی بین ذرات جمع می شود و به سختی به طور پایدار در پوشش پخش می شود. پراکندگی ضعیف دی اکسید تیتانیوم به طور مستقیم بر خواص نوری آن مانند قدرت آکروماتیک، قدرت پنهان کردن و براقیت سطح در پوشش تأثیر می گذارد و همچنین بر پایداری ذخیره سازی، سیالیت، تسطیح، دوام پوشش و ضد خوردگی پوشش تأثیر می گذارد. علاوه بر این، هزینه تولید پوشش‌ها را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد، زیرا مصرف انرژی در عملیات سنگ‌زنی و پراکندگی زیاد است، اکثریت کل انرژی مصرفی فرآیند تولید پوشش را تشکیل می‌دهد و تلفات ابزار و تجهیزات زیاد است.