Nie lekceważ roli dwutlenku tytanu w powłokach

Dwutlenek tytanu jest ważnym białym pigmentem, który można podzielić na anataz i rutyl. W porównaniu z tradycyjnymi białymi pigmentami, takimi jak biel ołowiowa, biel cynkowa i biel cynkowo-barowa, dwutlenek tytanu ma wiele doskonałych właściwości, takich jak wysoki współczynnik załamania światła, silna moc achromatyczna, duża siła krycia i nieszkodliwość, i jest znany jako bardzo dobry biały pigment. . Stosowany w powłokach, tworzywach sztucznych, włóknach chemicznych, ceramice i innych gałęziach przemysłu. Wśród nich ilość powłoki jest bardzo duża i stanowi około 60% całkowitej ilości dwutlenku tytanu. Jak zatem wykorzystuje się dwutlenek tytanu w powłokach?

1. Rola dwutlenku tytanu w powłokach

Farba składa się głównie z czterech części: substancji błonotwórczych, pigmentów, rozpuszczalników i dodatków. Pigment zawarty w farbie ma pewną siłę krycia. Może nie tylko pokryć oryginalny kolor malowanego obiektu, ale także nadać powłoce jasny kolor. Uzyskaj rozjaśniające i upiększające efekty dekoracyjne. Jednocześnie pigment jest ściśle zintegrowany z utwardzaczem i materiałem bazowym, co może zwiększyć wytrzymałość mechaniczną i przyczepność powłoki powłokowej, zapobiec pękaniu lub odpadaniu oraz zwiększyć grubość powłoki powłokowej, zapobiec przenikaniu promieni ultrafioletowych lub wilgoci oraz poprawić jakość powłoki. Właściwości przeciwstarzeniowe i wytrzymałościowe folii wydłużają żywotność folii powłokowej i zabezpieczanych obiektów.

Wśród pigmentów w dużych ilościach stosuje się pigmenty białe. Wymagania użytkowe dla białych pigmentów w powłokach są następujące: ① dobra białość; ② dobre mielenie i zwilżalność; ③ dobra odporność na warunki atmosferyczne; ④ dobra stabilność chemiczna; ⑤ mały rozmiar cząstek, moc krycia i eliminacja. Wysoka intensywność koloru, dobre krycie i połysk.

Dwutlenek tytanu to biały pigment powszechnie stosowany w powłokach. Jego produkcja stanowi ponad 70% pigmentów nieorganicznych, a jego zużycie stanowi 95,5% całkowitego zużycia białych pigmentów. Obecnie około 60% światowego dwutlenku tytanu wykorzystuje się do wytwarzania różnych powłok, zwłaszcza rutylowego dwutlenku tytanu, którego większość zużywa przemysł powłokowy. Powłoki wykonane z dwutlenku tytanu charakteryzują się jasnymi kolorami, dużą siłą krycia, dużą mocą barwiącą, niskim dawkowaniem i wieloma odmianami. Chronią stabilność podłoża, zwiększają wytrzymałość mechaniczną i przyczepność powłoki farby, zapobiegają pęknięciom i chronią przed promieniowaniem ultrafioletowym. i przenikanie wilgoci, przedłużając żywotność powłoki lakierniczej. Dopasowanie kolorystyczne niemal każdego wzoru w kolorowych farbach wzorniczych jest nierozerwalnie związane z dwutlenkiem tytanu.

Różne rodzaje powłok o różnych zastosowaniach mają różne wymagania dotyczące dwutlenku tytanu. Na przykład powłoki proszkowe wymagają stosowania rutylowego dwutlenku tytanu o dobrej dyspersji. Anatazowy dwutlenek tytanu ma niską moc achromatyczną i silną aktywność fotochemiczną. W przypadku stosowania w powłokach proszkowych warstwa powłoki jest podatna na żółknięcie. Rutylowy dwutlenek tytanu wytwarzany metodą kwasu siarkowego ma zalety umiarkowanej ceny, dobrej dyspergowalności, dobrej siły krycia i siły achromatycznej i doskonale nadaje się do powłok proszkowych do stosowania w pomieszczeniach. Oprócz dobrej dyspersji, siły krycia i siły achromatycznej, dwutlenek tytanu do zewnętrznych powłok proszkowych wymaga również dobrej odporności na warunki atmosferyczne. Dlatego w zewnętrznych powłokach proszkowych na ogół stosuje się rutylowy dwutlenek tytanu wytwarzany metodą chlorowania.

2. Analiza wpływu dużych wahań jakości dwutlenku tytanu na powłoki

1）Bielość

Białość dwutlenku tytanu, jako białego pigmentu powłok, jest bardzo ważna i jest jednym z kluczowych wskaźników jakości wymaganych w przypadku powłok. Słaba biel dwutlenku tytanu będzie miała bezpośredni wpływ na wygląd powłoki. Głównym czynnikiem wpływającym na białość dwutlenku tytanu jest zawartość w nim szkodliwych zanieczyszczeń, ponieważ dwutlenek tytanu jest bardzo wrażliwy na zanieczyszczenia, zwłaszcza rutylowy dwutlenek tytanu.

Dlatego nawet śladowe ilości zanieczyszczeń będą miały znaczący wpływ na białość dwutlenku tytanu. Biel dwutlenku tytanu wytwarzanego w procesie chlorkowym jest często lepsza niż biel wytwarzana w procesie z kwasem siarkowym. Dzieje się tak dlatego, że surowiec czterochlorek tytanu używany do produkcji dwutlenku tytanu w procesie chlorkowym został przedestylowany i oczyszczony i zawiera mniej zanieczyszczeń, podczas gdy dwutlenek tytanu używany w procesie z kwasem siarkowym. Surowce zawierają dużą zawartość zanieczyszczeń, a zanieczyszczenia można usunąć jedynie za pomocą technik technologicznych, takich jak mycie i wybielanie.

2) Moc osłonowa

Siła krycia to powierzchnia powlekanego obiektu na centymetr kwadratowy. Gdy ten sam obszar jest całkowicie pokryty, im większa jest siła krycia użytego dwutlenku tytanu, tym cieńsza może być warstwa powłoki i im mniejsza jest wymagana ilość powłoki, tym mniej dwutlenku tytanu jest potrzebne. Jeśli siła krycia dwutlenku tytanu spadnie, a ilość dwutlenku tytanu wymagana do uzyskania tego samego efektu krycia wzrośnie, koszt produkcji wzrośnie, a zwiększona dawka dwutlenku tytanu doprowadzi do dodania dwutlenku tytanu do powłoki. Trudno jest ją równomiernie rozprowadzić i dochodzi do agregacji, co również będzie miało wpływ na efekt krycia farby.

3) Odporność na warunki atmosferyczne

Powłoki mają wysokie wymagania dotyczące odporności dwutlenku tytanu na warunki atmosferyczne, zwłaszcza powłoki powierzchniowe przeznaczone do stosowania na zewnątrz, które wymagają wysokiej odporności na warunki atmosferyczne lub bardzo wysokiej odporności na warunki atmosferyczne dwutlenku tytanu. Jeśli zostanie zastosowany dwutlenek tytanu o niskiej odporności na warunki atmosferyczne, powłoka będzie cierpieć na blaknięcie, odbarwianie, pudrowanie, pękanie, łuszczenie się i inne problemy. Struktura krystaliczna rutylowego dwutlenku tytanu jest bliższa niż anatazowego dwutlenku tytanu, a jego aktywność fotochemiczna jest niższa. Dlatego jego odporność na warunki atmosferyczne jest znacznie wyższa niż w przypadku dwutlenku tytanu anatazu. Dlatego dwutlenek tytanu stosowany w powłokach to zasadniczo dwutlenek tytanu rutylowy. Główną metodą poprawy odporności dwutlenku tytanu na warunki atmosferyczne jest nieorganiczna obróbka powierzchni, to znaczy powlekanie powierzchni cząstek dwutlenku tytanu jedną lub większą liczbą warstw tlenków nieorganicznych lub tlenków uwodnionych.

4) Rozproszenie

Dwutlenek tytanu to ultradrobna cząsteczka o dużej powierzchni właściwej i wysokiej energii powierzchniowej. Łatwo ulega agregacji pomiędzy cząstkami i trudno jest go stabilnie zdyspergować w powłoce. Zła dyspersja dwutlenku tytanu będzie miała bezpośredni wpływ na jego właściwości optyczne, takie jak moc achromatyczna, siła krycia i połysk powierzchni w powłoce, a także będzie miała wpływ na stabilność przechowywania, płynność, rozlewność, trwałość powłoki i antykorozję powłoki. Ponadto wpłynie to również na koszt produkcji powłok, ponieważ energochłonność operacji mielenia i dyspergowania jest wysoka i stanowi większość całkowitego energochłonności procesu wytwarzania powłok, a straty w instrumentach i sprzęcie są duże.