Het dekkende effect van titaniumdioxide in coatings

Dekkracht is een belangrijke eigenschap van een verf die het vermogen meet om de onderliggende kleur te verbergen. In praktische toepassingen wordt de dekkracht van een verf geëvalueerd door de verf op een zwart-wit substraat aan te brengen en vervolgens de verhouding van gereflecteerd licht te meten met behulp van een spectrofotometer. Deze verhouding wordt de contrastverhouding genoemd en weerspiegelt het effect van de verf op het bedekken van de basiskleur. Hoe hoger de contrastverhouding, hoe sterker de dekkracht van de verf. De verbetering van het dekvermogen hangt voornamelijk af van het lichtverstrooiingsmechanisme. In coatings zorgt de aanwezigheid van pigmentdeeltjes ervoor dat licht verstrooit wanneer het door het grensvlak tussen het pigment en de hars gaat. Omdat de brekingsindex van de pigmentdeeltjes vaak verschilt van de brekingsindex van de hars, zorgt dit verschil in brekingsindex ervoor dat licht wordt gebroken, gereflecteerd of verstrooid op het grensvlak. De brekingsindex van rutiel-titaandioxide is hoger dan die van anataastitaandioxide, dus rutiel-titaandioxide kan een beter dekvermogen in coatings bieden, wat een van de redenen is waarom het op grote schaal wordt gebruikt in de coatingsindustrie. Daarnaast zal de grootte en verdeling van pigmentdeeltjes ook de mate van lichtverstrooiing en daarmee het dekvermogen beïnvloeden. Pigmentdeeltjes met een gemiddelde deeltjesgrootte en gelijkmatige verdeling kunnen het licht effectiever verstrooien en het verbergeffect versterken. Daarom zijn bij het ontwerpen van coatingformuleringen het selecteren van het juiste pigmenttype en het aanpassen van de dispersietoestand van het pigment sleutelfactoren om de dekkingskracht te verbeteren. 

Bij coatings wordt het dekvermogen van de coatingfilm niet alleen beïnvloed door de brekingsindex van het pigment, maar ook door de dikte van de coatingfilm. Als wit pigment met hoge brekingsindex heeft titaniumdioxide een zeer sterk lichtverstrooiend vermogen. Wanneer de deeltjesgrootte van titaniumdioxide bijna de helft van de golflengte van het invallende licht bedraagt, ongeveer tussen 0,2 en 0,3 micron, kan het het beste lichtverstrooiende effect bereiken. Dit komt omdat in dit geval het invallende licht nabij de pigmentdeeltjes zal worden afgebogen, en de verstrooiende dwarsdoorsnede zal toenemen tot 4 tot 5 keer de werkelijke geometrische dwarsdoorsnede van de deeltjes, waardoor het dekvermogen aanzienlijk wordt verbeterd. Om de beste dekkingsprestaties te bereiken, zullen coatingfabrikanten zorgvuldig het type titaniumdioxide (zoals rutiel) selecteren, de deeltjesgrootteverdeling aanpassen en ervoor zorgen dat de pigmentdeeltjes gelijkmatig in de coatingfilm worden verspreid. Een dergelijke optimalisatie verbetert niet alleen de dekkracht van de coating, maar helpt ook de glans en duurzaamheid van de coating te verbeteren om aan de behoeften van verschillende toepassingsscenario's te voldoen.

Het agglomeratie-effect van titaniumdioxidedeeltjes kan een negatieve invloed hebben op de lichtverstrooiingsefficiëntie. Om agglomeratie te verminderen, worden vaak dispergeermiddelen aan coatingformuleringen toegevoegd om de dispersie van titaniumdioxidedeeltjes in de coatingmatrix te verbeteren. De rol van dispergeermiddelen is om de aantrekkingskracht tussen pigmentdeeltjes te verminderen en te voorkomen dat ze agglomereren. Goed gedispergeerde titaandioxidedeeltjes kunnen voor meer verstrooiingscentra zorgen, waardoor het dekvermogen van de coating wordt verbeterd. Bovendien zullen de pH-waarde, de viscositeit en het maalproces van de coating ook de dispersietoestand van titaniumdioxidedeeltjes beïnvloeden. Tijdens het voorbereidingsproces van de coating is het van cruciaal belang om de dispersiekwaliteit van titaniumdioxide te controleren. Een slechte dispersie vermindert niet alleen de dekkracht, maar beïnvloedt ook andere eigenschappen van de coatingfilm, zoals glans, kleurconsistentie en duurzaamheid. Daarom moeten coatingfabrikanten zorgvuldig formules en processen ontwerpen om een ​​optimale verspreiding van titaniumdioxide te garanderen om hoogwaardige coatingproducten te verkrijgen. Ons bedrijf kan titaniumdioxide ontwikkelen en produceren dat voldoet aan verschillende industriële specificaties op basis van de gebruikersbehoeften, en hoopt samen te werken met binnenlandse en buitenlandse klanten voor wederzijds voordeel en win-winresultaten.