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钛白粉的应用白度及其影响因素

信息来源:金联创 2021-07-14 16:55:01
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钛白粉的应用白度是指钛白粉添加在下游各应用体系中所呈现出来的漆膜白度、塑料制品白度,纸张白度等。这不仅与钛白粉粒子大小与分布或钛白粉有色金属含量有关,还与钛白粉在应用体系中的相容性相关。因为分散越均匀所能呈现出来的散射光越多,白度越好,反之亦然。
研究人员认为,这就是钛白粉干粉白度与其应用白度的主要差异性,也是导致两者之间不存在必然相关性的主要因素。

  • 生产系统污染


在钛白粉生产加工成涂料、油墨、塑料制品、装饰纸等过程中,被分散设备、分散介质等污染而产生的色相变化,导致白度下降,属于异常可控因素。用同一牌号钛白产品做试验,随着钛白粉中铁含量的增加,其在PP板中的亨特白度随之降低。由此可知,钛白粉中的铁含量多少是影响钛白粉应用白度的主要因素之一。

  • 钛白粉加量


在一定范围内,随着钛白粉加量的增加,其白度值也随之增加,但是在超出一定范围值以后,由于体系分散性下降,单个粒子散射光的能力降低,其白度值将停止增长,或者有所下降。用户应用配方均为成熟配方,无论是从应用性能,还是生产成本考虑,一般不会存在钛白粉使用过量的情况。

研究人员用同一牌号钛白产品做试验发现,当钛白粉加量<10%时,随着钛白粉加量的增加,其在PP板中的亨特白度随之提高;当钛白粉加量>10%时,其在PP板中的亨特白度无明显变化,甚至还有部分降低的现象。由此可知,在一定范围内增加钛白粉用量是可以提高其应用白度的,但是当加量超过临界值时效果不明显,甚至会因为钛白粉的分散状态相对变差而降低其应用白度。

  • 生产加工温度


钛白粉的最高生产温度在1000℃左右,远远高于涂料(最高热固化温度200℃左右)、油墨(最高热固化温度160℃左右)、塑料(最高生产温度320℃左右)和装饰纸(最高加工温度170℃左右),所以未经过表面处理之前的钛白粉是不会因为应用温度过高而导致色变的。

但是,其表层包覆的有机处理剂(醇类:三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷;胺类:三乙醇胺、1,3-丙二胺;硅烷偶联类:3-氨丙基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷;聚硅氧烷类:聚二甲基硅氧烷等)的耐高温抗黄变性能差异性较大。

  • 体系相容性


钛白粉生产企业大多会在钛白粉的表层,根据产品设计特点包覆一层有机处理剂,促使钛白粉产生亲水或亲油性。由于体系相容性差异,钛白粉在不同应用体系中所呈现出来的应用性能也不尽相同,其中就包括应用白度。

研究人员对钛白粉干粉白度和多个应用白度(应用检测体系:涂料、塑料、油墨、造纸,最高检测温度200℃)做了对比分析,发现钛白粉的干粉白度与应用白度之间并没有必然相关性;同一牌号钛白产品在不同应用体系中影响钛白粉应用白度的主要因素是体系相容性。
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