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銳態(tài)型鈦白粉在卷材涂料中的應(yīng)用性問題分析
發(fā)布時(shí)間:2024-12-23 09:40:48 瀏覽 912次

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銳態(tài)型鈦白粉在卷材涂料中的應(yīng)用性問題分析


中國(guó)新型涂料網(wǎng)訊:鈦白粉是銳態(tài)一種優(yōu)良的白色粉末顏料,具有良好的型鈦性問析光散射能力,因而白度好,白粉石家莊市特種油漆油墨廠著色力高,卷材遮蓋力,涂料題分強(qiáng)同時(shí)具有較高的應(yīng)用化學(xué)穩(wěn)定性和較好的耐候性,無毒無味,銳態(tài)對(duì)人體無刺激作用,型鈦性問析廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)領(lǐng)域,白粉如涂料、卷材塑料、涂料題分造紙及油墨等。應(yīng)用目前,銳態(tài)國(guó)內(nèi)鈦白粉企業(yè)主要生產(chǎn)低擋次銳態(tài)型鈦白粉,型鈦性問析金紅石型鈦白粉主要依賴于進(jìn)口。白粉由于金紅石型鈦白粉折光率和耐侯性都比銳態(tài)型高,因而應(yīng)用范圍廣。國(guó)內(nèi)的卷材涂料多數(shù)采用金紅石型鈦白粉,但由于金紅石型鈦白粉價(jià)格昂貴,且國(guó)內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)量有限,這樣使得銳態(tài)型鈦白粉在卷材涂料中的應(yīng)用有一定的潛力和前景。本文從卷材涂料的性能和組成出發(fā),討論了鈦白粉在涂料中的作用,以及銳態(tài)型鈦白粉質(zhì)量指標(biāo)優(yōu)劣對(duì)卷材涂料應(yīng)用性的影響,通過分析,找出銳態(tài)型鈦白粉在生產(chǎn)工藝中加強(qiáng)質(zhì)量控制和技術(shù)改進(jìn)的措施,來達(dá)到銳態(tài)型鈦白粉在卷材涂料中應(yīng)用的目的。 2卷材涂料的石家莊市特種油漆油墨廠基本性能和組成 卷材涂料和一般的傳統(tǒng)涂料沒有多大的組分差異,它也是一種涂覆在物體表面,并能形成牢固附著的連續(xù)薄膜的物質(zhì),一般由溶劑油、樹脂、顏料、稀料、催干劑及其它輔助材料組成。其中溶劑油和樹脂是涂料的成膜基料,是構(gòu)成涂料的基礎(chǔ),決定著涂料的基本性能,被稱為主要成膜物質(zhì)。卷材涂料所用的樹脂多數(shù)是聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂和氟碳樹脂。顏料和填料本身不能成膜,主要用于著色和改善漆膜性能,在涂料中處于次要地位,稱為次要成膜物質(zhì),其它均稱為輔助成膜物質(zhì),主要是改善涂料的某些性能。卷材涂料一般要求較高的耐侯性和防水性能,因此對(duì)于主要成膜物質(zhì)和顏料特性的選擇異常重要。 3鈦白粉在卷材涂料中的作用及所具備的條件 鈦白粉在卷材涂料中的作用和傳統(tǒng)涂料沒有區(qū)別,主要用做顏料著色劑,有著色和遮蓋的作用,是次要成膜物質(zhì)。而且對(duì)涂料的流變性、抗粉化能力、耐侯性以及耐化學(xué)腐蝕性都有一定的作用。由于卷材涂料著重于涂料的耐侯性和防水性,因此,作為次要成膜物質(zhì)的鈦白粉必須具備純正的顏色(白度高),良好的遮蓋力和著色力,且在一定時(shí)間內(nèi)不變色,即耐侯性強(qiáng),有一定的防水能力。 4銳態(tài)型鈦白粉質(zhì)量指標(biāo)在卷材涂料應(yīng)用中受限制原因分析 4.1顏色 銳態(tài)型鈦白粉的顏色,在鈦白企業(yè)通常用油相白度或者干粉白度來表示。白度是鈦白粉很重要的顏料性能指標(biāo),在各行各業(yè)都特別注重白度這一指標(biāo),當(dāng)鈦白粉白度較差或者色差大時(shí),在涂料生產(chǎn)中,涂料的顏色和光澤下降,嚴(yán)重時(shí)發(fā)灰、發(fā)暗,大大影響涂料的應(yīng)用性能。對(duì)于銳態(tài)型和金紅石型鈦白粉顏色上沒有較大的差異,當(dāng)生產(chǎn)各工藝控制嚴(yán)格和有一定質(zhì)量體系保證的情況下,銳態(tài)型鈦白粉的顏色可以和金紅石型相媲美。 4.2鈦白粉的細(xì)度和分散性 鈦白粉的細(xì)度在鈦白企業(yè)通常用325目篩余物來控制,當(dāng)細(xì)度超標(biāo)時(shí),涂料涂膜在涂飾物體表面明顯有粗顆?;蛘哂绊懥蒜伆追鄣姆稚⑿?。 鈦白粉是一種品質(zhì)優(yōu)越的白色顏料,它不溶于水,也不溶于油,能夠均勻地分散在這些介質(zhì)中,因此,鈦白粉具有水分散性和油分散性的兩種分散特性。水性涂料中,在涂料其它組分正常的情況下,要求鈦白粉的水分散性良好,且在體系中達(dá)到分散穩(wěn)定化。對(duì)于水分散性差的鈦白粉,在高速剪切力的作用下,分散后,很易團(tuán)聚而導(dǎo)致返粗現(xiàn)象,這樣在涂料的運(yùn)輸過程中,出現(xiàn)分層,使用時(shí)帶來很大的不便。對(duì)于溶劑型涂料,當(dāng)鈦白粉油分散性較差時(shí),鈦白粉在油性溶劑中不能完全的分散,也會(huì)導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚,生產(chǎn)溶劑型涂料時(shí),要求的分散設(shè)備嚴(yán)格,能耗高。 鈦白粉分散性較差,則涂膜表面粗糙,反射光線凌亂,大大影響涂料涂膜光澤。另一方面,這種粗糙的涂膜很容易積存帶有腐蝕介質(zhì)的水和塵埃,不僅影響涂膜的外觀,同時(shí)也嚴(yán)重降低涂膜的耐久性。分散性好的鈦白粉,能夠均勻地分散在溶劑中,涂膜表面光滑如鏡,使得大部分光線被反射,受紫外線的破壞大大減少。因此,銳態(tài)型鈦白粉一般沒有進(jìn)行包膜處理,它的吸油量較高,導(dǎo)致油分散性差,使得在涂料行業(yè)應(yīng)用中受到一定的限制。 4.3遮蓋力 鈦白粉遮蓋力,就是當(dāng)涂料施工后,由于鈦白粉的作用,能夠?qū)⒈煌课锩嬲谏w住時(shí)的最少用量。遮蓋力好壞,又決定于顏料的折光率與油料折光率之差,其差數(shù)越大,遮蓋力越好。當(dāng)涂料配方確定以后,其組成物質(zhì)的折光率是一定的,因此,影響涂料遮蓋力的主要物質(zhì)就是顏料,鈦白粉遮蓋力主要由其粒度和粒度分布來決定。銳態(tài)型鈦白粉遮蓋率明顯低于金紅石型,要提高遮蓋率就必須增大鈦白粉在涂料中的用量,一方面會(huì)增加涂料生產(chǎn)成本,另一方面會(huì)嚴(yán)重影響涂料的流變性,因此,提高銳態(tài)型鈦白粉遮蓋率能夠提高其在本行業(yè)的市場(chǎng)份額和競(jìng)爭(zhēng)力。 4.4粒度分布 鈦白粉的粒度分布是很重要的一個(gè)綜合性指標(biāo),它不僅影響鈦白粉本身的顏色、著色力、分散性和遮蓋力,而且影響鈦白粉在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用性能。因此,對(duì)于鈦白粉分散性、遮蓋力以及其它耐侯性等等應(yīng)用性能的問題,可以從粒度分布上進(jìn)行分析和改進(jìn)。在涂料組成中,對(duì)單一鈦白粉的粒度分布情況而言,它能夠影響涂膜遮蓋力和機(jī)械強(qiáng)度,原因在于鈦白粉的粒徑一般在0.2~0.4um,很小,有比較大的表面積,可以吸附成膜聚合物而使顆粒成為準(zhǔn)交聯(lián)點(diǎn),增大涂膜的機(jī)械性能。 4.5其它 鈦白粉的耐侯性以及防水性,是鈦白粉很重要的應(yīng)用性能指標(biāo),近兩年各個(gè)鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)逐漸受到關(guān)注。對(duì)于銳態(tài)型鈦白粉由于受生產(chǎn)工藝和原理的限制,本身雜質(zhì)和可溶性物質(zhì)含量較高,且不進(jìn)行包膜處理,因此,這方面因素使它在卷材涂料應(yīng)用中受到很大的限制。 5改進(jìn)銳態(tài)型鈦白粉應(yīng)用性能的途徑 5.1提高和穩(wěn)定鈦白粉白度的主要途徑 鈦白粉的白度影響因素很多,有礦源的影響,也有設(shè)備和關(guān)鍵技術(shù)的影響。通過試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),影響其白度的主要因素有:水解質(zhì)量,雜質(zhì)元素的清除和煅燒條件。 鈦白粉的水解技術(shù),目前國(guó)內(nèi)有加壓水解和常壓水解兩種技術(shù),從水解質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量來分析,常壓水解質(zhì)量較好,水解粒徑均勻。要保證水解質(zhì)量,必須嚴(yán)把濃鈦液質(zhì)量指標(biāo),控制鐵鈦比和固含量在規(guī)定范圍內(nèi),同時(shí)加大水解工藝操作條件的控制。 影響鈦白粉白度的另外一個(gè)主要因素是一些雜質(zhì)有色元素,例如:鐵、鈷、鎳等,必須采取一定的措施進(jìn)行清除,對(duì)于銳鈦型鈦白粉,高鐵含量在120ppm時(shí),影響其白度,甚至發(fā)生光色互變現(xiàn)象。采用漂白技術(shù),加大高鐵的洗滌力度,同時(shí)加一些掩蔽劑,例如:三氧化二銻和磷酸,來對(duì)鐵進(jìn)行絡(luò)合掩蔽,降低雜質(zhì)元素對(duì)鈦白粉白度的影響力。 煅燒條件的控制,是鈦白粉晶核定型的一個(gè)重要環(huán)節(jié),良好的煅燒溫度,可以使鈦白粉脫硫、脫水完全,盡量避免鈦白粉晶核的晶格缺陷,而影響其白度。因此,加大對(duì)關(guān)鍵溫度點(diǎn)的控制,同時(shí)使進(jìn)料量和窯體轉(zhuǎn)速合理匹配,增加燃燒室,避免物料和火焰接觸,發(fā)生燒結(jié)。 5.2穩(wěn)定鈦白粉粒度分布,提高鈦白粉分散性和遮蓋力的途徑 鈦白粉粒度分布是一個(gè)綜合性的指標(biāo),它嚴(yán)重影響鈦白粉顏料性能和產(chǎn)品應(yīng)用性能,因此,對(duì)于遮蓋力和分散性的討論可直接從粒度分布上進(jìn)行分析。 影響鈦白粉粒度分布的因素較為復(fù)雜,首先是水解原始粒徑的大小,通過控制和調(diào)節(jié)水解工藝條件,使原始粒徑在一定范圍內(nèi)。其次是煅燒溫度,偏鈦酸在煅燒的過程中,粒子經(jīng)歷一個(gè)晶型轉(zhuǎn)化期和成長(zhǎng)期,控制適宜的溫度,使成長(zhǎng)粒子在一定范圍內(nèi)。最后就是產(chǎn)品的粉碎,通常對(duì)雷蒙磨的改造和分析器轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),控制粉碎質(zhì)量,同時(shí)可以采用其它粉碎設(shè)備,例如:萬能磨、氣流粉碎機(jī)和錘磨裝置。 5.3通過表面處理,提高鈦白粉的應(yīng)用性能 鈦白粉是極性很大的粉體,本性是親水憎油的,但如果表面吸附有空氣、水和其他污染物,則在水中的分散性降低,常常需要對(duì)其作表面處理,常用處理劑為水合氧化鋁和水合氧化硅。目前市場(chǎng)上也有很多表面處理劑,例如:有機(jī)硅、偶聯(lián)劑等進(jìn)行處理,或者加一些其它無機(jī)顏料例如:硫酸鋇、氫氧化鋁等來改善鈦白粉表面特性,提高其分散性。 6銳態(tài)型鈦白粉在卷材涂料中的發(fā)展前景 在卷材涂料中,選擇一定特性的樹脂也是改進(jìn)涂料應(yīng)用性的一個(gè)很重要途徑,由于卷材噴涂是在一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境中進(jìn)行,是符合環(huán)保理念的一種方式,目前比較流行。有報(bào)道,當(dāng)在卷材涂料中加入一些封閉劑,能夠大大提高涂料的耐侯性。近兩年有不少科研單位對(duì)一些特性交聯(lián)劑的研究,發(fā)現(xiàn)某些交聯(lián)劑加在樹脂中,能夠大大改善涂料的防水性、耐侯性以及耐腐蝕能力,此時(shí)可以用價(jià)格低廉的銳態(tài)型鈦白粉替代金紅石產(chǎn)品,獲得最大的利潤(rùn)空間,不過這種研究成果目前處于實(shí)驗(yàn)階段,相信很快會(huì)有新的突破,是國(guó)內(nèi)的銳態(tài)型鈦白粉在卷材涂料領(lǐng)域?qū)さ靡幌兀矠榈蛽醮吴伆追墼诟邫n次涂料領(lǐng)域發(fā)揮自己的特色,有比較廣闊的發(fā)展前景。 7小結(jié) 本文從卷材涂料的性能和組成出發(fā),分析了銳態(tài)型鈦白粉質(zhì)量指標(biāo)在涂料應(yīng)用中受限制的原因,并提出穩(wěn)定和改善銳態(tài)型鈦白粉質(zhì)量的途徑和在卷材涂料行業(yè)的前景,有一定的參考意義。
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