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塑料工業的神助攻——鈦白粉的特點和使用方法

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塑料工業的神助攻——鈦白粉的特點和使用方法

發布日期:2019-02-08 作者: 點擊:

塑料工業的神助攻——鈦白粉的特點和使用方法

近幾年,塑料工業與鈦白粉可謂焦不離孟。在世界范圍內超過500家的鈦白粉牌號中,專屬于塑料用的就超過50個,而高達6%的年均增長率,也讓塑料工業成為使用鈦白粉增速Z快的領域,并“榮膺”鈦白粉的第二大用戶。有材料應用的地方自然就有相配套的指標、參數考衡,粒徑粒度分布和顆粒形狀就顯著影響著塑料用鈦白粉的關鍵指標。而塑料用鈦白粉的粒徑恰好處于激光粒度儀大展身手的范圍內,因此對于鈦白粉在塑料工業中的應用,業內人士不妨給予更多的矚目。

鈦白粉

二氧化鈦分子模型

眾所周知,鈦白粉的學名是二氧化鈦,具備優良的白色性能,高遮蓋力和高消色力,被廣泛應用油墨、造紙、涂料、油漆等行業,享有“白色之王”的美譽,這正是鈦白粉在塑料制品中得以應用的重要原因,即鈦白粉可以決定淺色或白色塑料制品的外觀。

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當然鈦白粉于塑料還有很多其他好處,比如提高塑料制品的耐熱、耐光、耐候性能,使塑料制品免受UV光的侵襲,改善塑料制品的機械性能和電性能等。幾乎所有熱固性和熱塑性的塑料中都會使用鈦白粉,它們既可以與樹脂干粉混合,也可以與含增塑劑的液體相混合,用量一般在3-5%左右,聚烯烴類(主要是低密度的聚乙烯)、 聚苯乙烯、ABS、聚氯乙烯等莫不如是。

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在塑料工業中衡量鈦白粉的質量主要有四大指標——遮蓋力、分散性、耐候性和白度。鈦白的遮蓋力越好,生產出的塑料制品就越輕薄;分散性則影響塑料制品生產成本,鈦白粉的分散性越好,塑料制品的光滑度和光亮度就會越高;具備良好耐候性的鈦白粉,則對室外使用的塑料制品以及塑料門窗是必不可少的。

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Z后一大指標就是白度了,所謂白度是指距離理想白色的程度。影響鈦白粉白度因素主要有以下幾點。第一點是雜質,在鈦白粉工藝中,尤其是硫酸法鈦白粉工藝,大部分的作業是為了除去產品中的雜質,因為雜質嚴重影響鈦白粉的應用性能,特別是白度。顯色金屬氧化物雜質在極低的含量下就能影響白度,這些元素有鐵、錳、鉻、銅等,這些雜質本身就帶有顏色,在白色的鈦白粉中極易顯色。

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第二點就是粒徑和粒度的分布了,他們主要是通過鈦白粉顆粒對光的反射、散射等現象影響其白度的。鈦白粉的粒徑越小,白度值越高,這主要是由于鈦白粉粒徑越小,表面積增大,光的反射、漫反射增強。

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根據光波的特性,當顏料粒子的粒徑小于光波的一半時可以獲得對該波長的色光的Z大散射,經分析,對波長藍色光散射Z好的粒徑在0.2μm左右,波長較長的紅色光散射Z大的粒徑在0.35μm左右,因此,小粒徑的鈦白粉的散射光呈藍相,而透過光則為藍色的補色紅黃相,反之,大粒徑的鈦白粉散射光為紅相,透過光為藍相。通常涂料用鈦白粉的粒徑為0.2~0.4μm,而大多數塑料用鈦白粉粒徑都較細,粒徑為0.15~0.3μm,因為這樣可以獲得藍色底相,對大多數帶黃相的樹脂或易泛黃的樹脂有遮蔽作用。

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此外,顆粒形狀、鈦含量、包膜劑對鈦白粉的白度都有一定影響。其中,粒形對白度的影響比較小,一般來說,層狀鈦白粉的白度略低,球狀和桿狀的白度略高。而二氧化鈦含量的升高,鈦白粉白度值也升高,鋁、硅、鋯等包膜劑含量升高,鈦白粉白度值下降。

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值得一提的是,在塑料色母粒的生產工藝中,鈦白粉的白度也是一項重要質量指標,塑料色母粒是一種高濃縮、高效能的顏色配置品,即顏料以超常濃度均勻分布在載體樹脂中,并形成一定粒徑的顆粒。它主要由核心層(顏料)、偶聯層(偶聯劑或表面活性劑)、分散層(潤滑劑或分散劑)、增混層(載體樹脂)等組成,在塑料中作為染色劑使用,廣泛用于吹膜、注塑、熱壓、注塑等塑料制品的生產,色母粒著色效果優越,使用方便,節約能源,使用時無粉塵和污水,因此備受用戶的青睞。色母粒是作為工業原料,性能優劣通常是在后續產品應用中表現出來(如吹膜或注塑),因此,鈦白在色目粒中的性能也主要體現在色母粒的應用過程中。鈦白的著色能力、分散性、加工性能、白度都會對色母粒的應用產生重大影響,順理成章地,也少不了對鈦白粉粒度分布的檢測。

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