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提高钛白粉光芒度的技能近况研究

人气: 发表时间:2015-11-27 16:09【

  高光芒二氧化钛颜料凡是外貌包覆一层或多层金属氧化物,譬如二氧化硅、氧化铝、铝-硅-锆可能其他,通过助氧化或共沉淀的方法掺入颜料粒子中,插手量为二氧化钛总量的0.5wt%~3wt%。有机外貌涂层包覆羧酸、硅烷、硅氧烷、烃蜡以及与二氧化钛外貌回响的产品,插手量为颜料总量的0.5 wt%~1.5wt%。市场上贸易产物如杜邦的R-900,单铝包膜产物R700,凯米拉单铝包膜产物RDI-S,杜邦硅铝包膜产物R-706,日本帝国化学公司硅铝包膜产物W-6042,亨兹曼的TR-52,个中TR-52和RDIS恒久占据我国高端油墨市场。

  Michael Hiew等过持续工艺严格节制pH、温度、硅、铝插手时间制备具有改进光芒度和耐候性钛白颜料:75℃下分三步pH=10.0,pH=9.4,pH=4.9别离插手硅化合物,每一步至少逗留10~20min;pH=5.5~7.5,75℃下插手铝化合物。氧化硅的加量为TiO2颜料重量的2.5%~3.5%,氧化铝的加量为TiO2颜料重量的1.6%~1.9%。最后有机包覆0.2%~0.8%的TMP。硅、铝沉积时间10~45min,整个持续工艺包罗逗留时间不高出120min。该颜料有着优异的光芒度优势,同时在油漆、塑料和涂料中有着很好的兼容性。着色力和黑格曼计数据显示该要领制备出的二氧化钛颜料分手性很好,用于油漆和塑料时不会呈现凝结。

  1.光芒度的评价要领

  钛白粉选择的要害是光芒和经久性。在内墙、油墨涂料方面若要求高光芒度,可选择陶瓷级钛白粉。在外墙修建涂料中(中等经久性)若要求高光芒,可选择高光通用级钛白粉。在汽车、管道涂料中(高经久性)若要求高光芒度,可选择高光抗粉化级钛白粉。而提高钛白粉光芒度的要领是各类百般的,个中铝化合物的插手是必不行少的,也是最有效的。

  2.1提高钛白粉光芒度、耐候性技能Andrejs Baidins等发现了一种高光芒、高耐候钛白颜料的制备要领,该颜料外貌包覆有多孔氧化铝和致密氧化铝,个中氧化铝的总质量浓度为TiO2的(2~6)%,致密氧化铝和薄水铝石氧化铝的质量比为8:1~1:2,致密氧化铝与硫酸根离子的质量比为10:1~1.3:1。致密氧化铝是一种含有硫酸根离子的氧化铝,个中硫酸根离子是被吸附在氧化铝中的形式存在,氧化铝与硫酸根离子的质量比为10:1~1.3:1。在(30~65)℃时,pH值为(5.2~6.5)的条件下,将氧化铝与硫酸根离子打仗回响一段时间,涂料印花增稠剂,从而使得氧化铝致密化。薄水铝石是氧化铝的一种晶态形式,含有吸附水。水分以随机性和纪律性两种方法插入Al(OH)6八面体层中。TiO2颜料外貌涂敷致密氧化铝使其经久性譬如耐光性、粉化阻力提高。而在TiO2颜料外貌涂敷薄水铝石氧化铝层则改进了其光芒度和分手性。

  4.结论

  海内今朝针对提高钛白粉光芒度的研究鲜见报道,市面上一些高等油墨为了提高粉饰力和印刷适应机能,照旧大量回收入口氯化法钛白粉,好比杜邦,美礼联等。

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  2.2提高钛白粉光芒度和分手性技能John E.Halko等在外貌处理惩罚进程中低落了分手剂用量,外貌沉积至少一种一元胺盐处理惩罚,最后制备出的钛白颜料光芒度和分手性明明改进。胺盐可以是二羟甲基丙酸DMPA+三异丙醇胺TIPA,DMPA+TIPA+TME,DMPA+TIPA+TMP,二羟甲基丁酸DMBA+TIPA,DMBA+TIPA+TME,DMPA+TIPA+TMP组合中的一种。DMPA或DMBA与TIPA的摩尔比为1:1~1:1.1,这样发生的中性盐没有过量的链烷醇胺。胺盐与TME或TMP的比为95:5~1:1。胺盐的加量为二氧化钛质量的0.2wt%~0.5wt%。与未处理惩罚的二氧化钛和纯真经TME处理惩罚或其它胺盐处理惩罚的颜料对比,该要领制备出的钛白颜料在分手性和光芒度上的提高是显著的,尤其是当其用于水性涂料时能明明低落分手剂的用量,这也是其最大的利益。

  物体的光芒度是指物质对投射光的光泽的反射本领,反射本领越强,光芒度越大。在实际应用中颜料只是涂料组分中的一种,颜料自己无光芒,涂膜才有光芒。影响二氧化钛颜料成膜后光芒度的主要原因是它的粒径和分手性,假如二氧化钛的粒径很细,并能匀称的分手到漆料中,则涂膜平整,平滑如镜,光芒度就好;相反二氧化钛粒径过粗,涂膜粗拙,光芒度就会低落,并会带有其它底色着色后色调发暗。

  一种要领是将干基颜料与尺度样品别离制成涂料比拟光芒度阐明:颜料样品经砂磨后分手在醇酸树脂中,在自动喷涂设备受控条件下,在铝板上形成匀称膜厚和外貌特性的涂层,然后烘烤成型。最后用Hunterlab D-48-7光芒度计测20°反射率,计较与尺度样品的光芒度比值。另一种体系是与Synocyl 9122X树脂殽杂制成40%颜料体积浓度水性丙烯酸涂料,用100微米刮刀自动制膜,放入无尘柜中干燥至少5h后用GlossgardⅡ光芒度计测20°光芒度。

  2.海外提高钛白粉光芒度技能近况

  海内凡是是将钛白颜料与亚麻仁油殽杂在平磨仪上研磨制成膏浆,然后用湿膜制备器涂膜于玻璃板长举办丈量。评价涂料的光芒固然不完全客观,但差异视察人员作出的视觉分级凡是有公道的彼此干系。

  中国专利果真号CN101880492A“油墨专用钛白粉颜料及其制备要领”,对钛白粉颜料颗粒用铝氧化物举办包膜处理惩罚,以提高其油性体系应用光芒度和分手性。依次插手碱性铝化合物和酸性铝化合物水溶液,总量为悬浮液中钛白粉颗粒的1wt%~4wt%,个中碱性铝化合物水溶液中的铝元素插手量与酸性铝化合物水溶液中的铝元素插手量之比为1:1~1:3。该要领可以用来处理惩罚以任何形式制得的钛白粉颜料,且各步调可以间歇举办也可以持续举办。

  Brian Tear等提供了别的一种具有改进光芒、耐候性钛白颜料的制备要领:二氧化钛与多种金属盐处理惩罚,譬如1.0%~3.0% Al2O3铝、锆、磷化合物,至少一种金属盐可以提供一价阴离子。依据湿处理惩罚环境,一般铝化合物的加量为1.0%~3.0% Al2O3;依据二氧化钛外貌沉积环境,锆化合物的加量为0.1%~0.4% ZrO2;磷化合物的加量为0.1%~0.5% P2O5;有机包覆0.2%~0.4%的TMP,TME或季戊四醇。已发明可溶性金属盐中的多价阴离子譬如SO42-在包膜时离子互换进程中会依附在颜料上,通例的水洗又除不尽这些多价阴离子,这些多价阴离子杂质会造成絮凝,低落分手性和最终产物的白度、光芒度和耐候性。而含一价阴离子的金属盐则会低落这种趋势。

  3.海内提高钛白粉光芒度的技能近况

  光芒度是油墨的一项重要机能指标,它对印品的外观质量有很大的影响。海内今朝尚无油墨专用钛白产物问世,中低端油墨市场全部用海内通用型钛白粉取代,不单分手性差,并且光芒度低,只能用于油墨的里印。更好的,钛白粉是以浓缩料浆的形式插手到油墨配方中,钛白粉的加量为料浆总量的15wt%~80wt%,钛白粉的平均粒径为10nm~1μm。在油墨出产中,差异范例的油墨产物对钛白粉的质量要求也各不沟通。另外在油墨配制进程中还要依据种种油墨的详细特点和要求选择具有差异机能的钛白粉。