Đừng đánh giá thấp vai trò của Titanium Dioxide trong lớp phủ

Titanium dioxide là một sắc tố trắng quan trọng, có thể được chia thành anatase và rutile. So với các chất màu trắng truyền thống như trắng chì, trắng kẽm và trắng bari kẽm, titan dioxide có nhiều đặc tính tuyệt vời như chỉ số khúc xạ cao, năng lượng sắc nét mạnh, khả năng che giấu lớn và vô hại và được biết đến như một chất màu trắng rất tốt. . Được sử dụng trong sơn, nhựa, sợi hóa học, gốm sứ và các ngành công nghiệp khác. Trong số đó, lượng lớp phủ rất lớn, chiếm khoảng 60% tổng lượng titan dioxide. Vậy titan dioxide được sử dụng trong lớp phủ như thế nào?

1. Vai trò của titan dioxide trong lớp phủ

Sơn chủ yếu bao gồm bốn phần: chất tạo màng, bột màu, dung môi và phụ gia. Chất màu trong sơn có sức mạnh che giấu nhất định. Nó không chỉ có thể che phủ màu gốc của vật thể được sơn mà còn tạo cho lớp phủ một màu sáng. Đạt được hiệu ứng trang trí sáng và đẹp. Đồng thời, sắc tố được tích hợp chặt chẽ với chất đóng rắn và vật liệu nền, có thể tăng cường độ bền cơ học và độ bám dính của màng phủ, ngăn ngừa nứt hoặc rơi ra, đồng thời tăng cường độ dày của màng phủ, ngăn chặn sự xâm nhập của tia cực tím hoặc độ ẩm và cải thiện chất lượng lớp phủ. Đặc tính chống lão hóa và độ bền của màng giúp kéo dài tuổi thọ của màng phủ và các vật thể được bảo vệ.

Trong số các chất màu, chất màu trắng được sử dụng với số lượng lớn. Các yêu cầu về hiệu suất đối với chất màu trắng trong lớp phủ là: ① độ trắng tốt; ② mài tốt và thấm ướt; ③ khả năng chống chịu thời tiết tốt; ④ ổn định hóa học tốt; ⑤ kích thước hạt nhỏ, bao phủ sức mạnh và loại bỏ. Độ bền màu cao, độ mờ và độ bóng tốt.

Titanium dioxide là chất màu trắng thường được sử dụng trong sơn phủ. Sản lượng của nó chiếm hơn 70% chất màu vô cơ và mức tiêu thụ của nó chiếm 95,5% tổng lượng tiêu thụ chất màu trắng. Hiện nay, khoảng 60% lượng titan dioxide trên thế giới được sử dụng để sản xuất các loại sơn phủ khác nhau, đặc biệt là titan dioxide rutile, phần lớn được tiêu thụ bởi ngành công nghiệp sơn phủ. Lớp phủ làm từ titan dioxide có màu sắc tươi sáng, khả năng che giấu cao, khả năng pha màu mạnh, liều lượng thấp và nhiều loại. Chúng bảo vệ sự ổn định của môi trường, tăng cường độ bền cơ học và độ bám dính của màng sơn, ngăn ngừa các vết nứt và bảo vệ khỏi tia cực tím. và khả năng thẩm thấu hơi ẩm, kéo dài tuổi thọ của màng sơn. Sự kết hợp màu sắc của hầu hết mọi hoa văn trong sơn hoa văn nhiều màu sắc không thể tách rời khỏi titan dioxide.

Các loại lớp phủ khác nhau với mục đích sử dụng khác nhau sẽ có những yêu cầu khác nhau đối với titan dioxide. Ví dụ, sơn bột yêu cầu sử dụng titan dioxide rutile với độ phân tán tốt. Anatase titan dioxide có năng lượng tiêu sắc thấp và hoạt động quang hóa mạnh. Khi sử dụng trong sơn tĩnh điện, màng sơn dễ bị ố vàng. Titan dioxit rutile được sản xuất bằng phương pháp axit sunfuric có ưu điểm là giá thành vừa phải, độ phân tán tốt, khả năng che giấu tốt và độ sắc nét cao, rất thích hợp cho sơn tĩnh điện trong nhà. Ngoài khả năng phân tán, khả năng che giấu và độ sắc nét tốt, titan dioxide dùng cho sơn tĩnh điện ngoài trời còn yêu cầu khả năng chống chịu thời tiết tốt. Do đó, lớp phủ bột ngoài trời thường sử dụng titan dioxide rutile được sản xuất bằng phương pháp clo hóa.

2. Phân tích tác động của những biến động lớn về chất lượng của titan dioxide trên lớp phủ

1) Độ trắng

Là chất màu trắng của lớp phủ, độ trắng của titan dioxide rất quan trọng và là một trong những chỉ số chất lượng quan trọng cần thiết cho lớp phủ. Độ trắng kém của titan dioxide sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hình thức bên ngoài của màng phủ. Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ trắng của titan dioxide là hàm lượng tạp chất có hại trong đó, vì titan dioxide rất nhạy cảm với các tạp chất, đặc biệt là titan dioxide rutile.

Do đó, ngay cả một lượng nhỏ tạp chất cũng sẽ có tác động đáng kể đến độ trắng của titan dioxide. Độ trắng của titan dioxide được tạo ra bởi quá trình clorua thường tốt hơn so với độ trắng được tạo ra bởi quá trình axit sulfuric. Điều này là do nguyên liệu titan tetraclorua thô dùng để sản xuất titan dioxide bằng quy trình clorua đã được chưng cất, tinh chế và có hàm lượng tạp chất ít hơn, trong khi titan dioxide được sử dụng trong quy trình axit sulfuric. Nguyên liệu thô chứa hàm lượng tạp chất cao và tạp chất chỉ có thể được loại bỏ thông qua các kỹ thuật công nghệ như rửa và tẩy trắng.

2) Sức mạnh bao phủ

Sức mạnh ẩn giấu là diện tích bề mặt của vật thể được phủ trên mỗi cm vuông. Khi cùng một khu vực được bao phủ hoàn toàn, khả năng che giấu của titan dioxide được sử dụng càng lớn thì màng phủ có thể càng mỏng và lượng lớp phủ cần thiết càng nhỏ thì càng cần ít titan dioxide. Nếu khả năng che phủ của titan dioxide giảm và lượng titan dioxide cần thiết tăng lên để đạt được hiệu quả che phủ tương tự, thì chi phí sản xuất sẽ tăng lên và liều lượng titan dioxide tăng lên sẽ dẫn đến việc bổ sung titan dioxide vào lớp phủ. Khó phân tán đều và xảy ra hiện tượng kết tụ, điều này cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả che phủ của sơn.

3) Khả năng chống chịu thời tiết

Lớp phủ có yêu cầu cao về khả năng chống chịu thời tiết của titan dioxide, đặc biệt là lớp phủ bề mặt ngoài trời, đòi hỏi khả năng chống chịu thời tiết cao hoặc khả năng chống chịu thời tiết cực cao của titan dioxide. Nếu sử dụng titan dioxide có khả năng chống chịu thời tiết thấp, màng phủ sẽ bị phai màu, đổi màu, đóng bột, nứt, bong tróc và các vấn đề khác. Cấu trúc tinh thể của titan dioxide rutile gần hơn so với titan dioxide anatase và hoạt động quang hóa của nó thấp hơn. Do đó, khả năng chống chịu thời tiết của nó cao hơn nhiều so với anatase titan dioxide. Do đó, titan dioxide được sử dụng trong lớp phủ về cơ bản là titan dioxide rutile. Phương pháp chính để cải thiện khả năng chống chịu thời tiết của titan dioxide là thực hiện xử lý bề mặt vô cơ, nghĩa là phủ lên bề mặt của các hạt titan dioxide bằng một hoặc nhiều lớp oxit vô cơ hoặc oxit ngậm nước.

4) Phân tán

Titanium dioxide là một hạt siêu mịn có diện tích bề mặt riêng lớn và năng lượng bề mặt cao. Dễ kết tụ giữa các hạt và khó phân tán ổn định trong lớp phủ. Sự phân tán kém của titan dioxide sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất quang học của nó như độ sắc nét, khả năng che giấu và độ bóng bề mặt trong lớp phủ, đồng thời cũng sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định khi bảo quản, tính lưu động, độ phẳng, độ bền của lớp phủ và khả năng chống ăn mòn của lớp phủ. Ngoài ra, nó cũng sẽ ảnh hưởng đến chi phí sản xuất lớp phủ, do mức tiêu thụ năng lượng của hoạt động nghiền và phân tán cao, chiếm phần lớn trong tổng năng lượng tiêu thụ của quá trình sản xuất lớp phủ và tổn thất lớn về dụng cụ, thiết bị.