Не стоит недооценивать роль диоксида титана в покрытиях

Диоксид титана — важный белый пигмент, который можно разделить на анатаз и рутил. По сравнению с традиционными белыми пигментами, такими как свинцовые белила, цинковые белила и цинк-бариевые белила, диоксид титана обладает многими превосходными свойствами, такими как высокий показатель преломления, сильная ахроматическая сила, большая укрывистость и безвредность, и известен как очень хороший белый пигмент. . Используется в покрытиях, пластмассах, химических волокнах, керамике и других отраслях промышленности. Среди них количество покрытия очень велико и составляет около 60% от общего количества диоксида титана. Так как же диоксид титана используется в покрытиях?

1. Роль диоксида титана в покрытиях.

Краска в основном состоит из четырех частей: пленкообразующих веществ, пигментов, растворителей и добавок. Пигмент в краске обладает определенной укрывистостью. Он способен не только перекрыть первоначальный цвет окрашиваемого объекта, но и придать покрытию яркий цвет. Добейтесь осветляющих и украшающих декоративных эффектов. В то же время пигмент тесно интегрирован с отвердителем и основным материалом, что может повысить механическую прочность и адгезию пленки покрытия, предотвратить растрескивание или опадение, а также увеличить толщину пленки покрытия, предотвратить проникновение ультрафиолетовых лучей или влаги и улучшить качество покрытия. Антивозрастные и долговечные свойства пленки продлевают срок службы пленки покрытия и защищаемых объектов.

Среди пигментов в больших количествах используются белые пигменты. Требования к характеристикам белых пигментов в покрытиях: ① хорошая белизна; ② хорошее измельчение и смачиваемость; ③ хорошая устойчивость к атмосферным воздействиям; ④ хорошая химическая стабильность; ⑤ малый размер частиц, обеспечивающий мощность и устранение. Высокая интенсивность цвета, хорошая непрозрачность и блеск.

Диоксид титана — это белый пигмент, обычно используемый в покрытиях. На его выпуск приходится более 70% неорганических пигментов, а на потребление — 95,5% от общего потребления белых пигментов. В настоящее время около 60% мирового диоксида титана используется для изготовления различных покрытий, особенно рутилового диоксида титана, большая часть которого потребляется лакокрасочной промышленностью. Покрытия из диоксида титана имеют яркие цвета, высокую укрывистость, сильную тонирующую способность, низкую дозировку и множество разновидностей. Они защищают стабильность среды, повышают механическую прочность и адгезию лакокрасочной пленки, предотвращают появление трещин и защищают от ультрафиолетовых лучей. и проникновение влаги, продлевая срок службы лакокрасочной пленки. Сочетание цветов почти каждого рисунка красочных узорчатых красок неотделимо от диоксида титана.

Различные типы покрытий для разных целей предъявляют разные требования к диоксиду титана. Например, порошковые покрытия требуют использования рутилового диоксида титана с хорошей дисперсией. Диоксид титана анатаз обладает низкой ахроматической силой и сильной фотохимической активностью. При использовании порошковых покрытий пленка покрытия склонна к пожелтению. Рутиловый диоксид титана, полученный сернокислотным методом, имеет такие преимущества, как умеренная цена, хорошая диспергируемость, хорошая укрывистость и ахроматическая сила, и очень подходит для порошковых покрытий внутри помещений. Помимо хорошей дисперсии, укрывистости и ахроматичности, диоксид титана для порошковых покрытий для наружных работ также требует хорошей устойчивости к атмосферным воздействиям. Поэтому в порошковых покрытиях для наружных работ обычно используют рутиловый диоксид титана, получаемый методом хлорирования.

2. Анализ влияния основных колебаний качества диоксида титана на покрытия.

1) Белизна

В качестве белого пигмента покрытий белизна диоксида титана очень важна и является одним из ключевых показателей качества, необходимых для покрытий. Плохая белизна диоксида титана напрямую влияет на внешний вид пленки покрытия. Основным фактором, влияющим на белизну диоксида титана, является содержание в нем вредных примесей, поскольку диоксид титана очень чувствителен к примесям, особенно к рутиловому диоксиду титана.

Следовательно, даже незначительные количества примесей будут иметь существенное влияние на белизну диоксида титана. Белизна диоксида титана, полученного хлоридным способом, часто лучше, чем белизна, полученная сернокислотным процессом. Это связано с тем, что сырье тетрахлорид титана, используемое для производства диоксида титана хлоридным процессом, было дистиллировано и очищено и имеет меньшее содержание примесей, в то время как диоксид титана, используемый сернокислотным процессом. Сырьевые материалы содержат высокое содержание примесей, и примеси можно удалить только с помощью технологических методов, таких как промывка и отбеливание.

2) Мощность покрытия

Укрывистость – это площадь поверхности покрываемого объекта на квадратный сантиметр. Когда одна и та же площадь полностью покрыта, чем выше укрывистость используемого диоксида титана, тем тоньше может быть пленка покрытия, и чем меньше требуемое количество покрытия, тем меньше диоксида титана требуется. Если кроющая способность диоксида титана уменьшится и количество диоксида титана, необходимое для достижения того же эффекта покрытия, увеличится, себестоимость производства возрастет, а увеличенная дозировка диоксида титана приведет к добавлению диоксида титана в покрытие. Его трудно равномерно распределить и происходит агрегация, что также влияет на укрывистость краски.

3) Устойчивость к атмосферным воздействиям

К покрытиям предъявляются высокие требования к атмосферостойкости диоксида титана, особенно к покрытиям для наружных поверхностей, которые требуют высокой атмосферостойкости или сверхвысокой атмосферостойкости диоксида титана. Если используется диоксид титана с низкой устойчивостью к атмосферным воздействиям, пленка покрытия будет страдать от выцветания, обесцвечивания, рассыпания, растрескивания, отслаивания и других проблем. Кристаллическая структура диоксида титана рутила ближе, чем у диоксида титана анатаза, а его фотохимическая активность ниже. Поэтому его атмосферостойкость намного выше, чем у анатаза диоксида титана. Таким образом, диоксид титана, используемый в покрытиях, по сути представляет собой рутиловый диоксид титана. Основным методом повышения атмосферостойкости диоксида титана является проведение неорганической обработки поверхности, то есть покрытие поверхности частиц диоксида титана одним или несколькими слоями неорганических оксидов или гидратированных оксидов.

4) Дисперсия

Диоксид титана представляет собой ультрамелкие частицы с большой удельной поверхностью и высокой поверхностной энергией. Он легко агрегируется между частицами и его трудно стабильно диспергировать в покрытии. Плохая дисперсия диоксида титана напрямую повлияет на его оптические свойства, такие как ахроматическая сила, укрывистость и блеск поверхности покрытия, а также повлияет на стабильность при хранении, текучесть, выравнивание, долговечность покрытия и его антикоррозийные свойства. Кроме того, это также повлияет на стоимость производства покрытий, поскольку энергоемкость операций измельчения и диспергирования высока, что составляет большую часть общего энергопотребления процесса изготовления покрытий, а потери инструментов и оборудования велики.