Производительность диоксида титана и его функция и применение в покрытиях

1. Классификация и стандарты качества пигментного диоксид титана

Пигменты диоксида титана классифицируются на два типа: анатаз и рутил. Согласно международной практике, они называются R и A. Типы рутил и анатаз, которые не подвергались постобработке, называются соответственно типом RI и AI; постобработанные типы рутил и анатаз называются R2, R3 и A2 соответственно. Большинство коммерчески доступных рутиловых диоксидов титана относятся к типам R2 и R3, при этом тип R2 составляет более 70%. R2 и R3 составляют 77% и 22% рутилового диоксида титана для покрытий соответственно.

В настоящее время используемые в Китае модели отличаются от международных практик. Существуют только три типа пигментного диоксида титана: BA0101, BA0102 и BA0103. BA0101 и BA0102 — это анатаз, BA0103 — рутил, BA0101 не подвергался постобработке, а BA0102 и BA0103 — постобработаны. Для стандартов качества пигментного диоксида титана в Китае см. GB/T1706-93.

Существует большая разница между стандартами Китая и зарубежными стандартами. В частности, существует только одна модель рутилового диоксида титана, что делает невозможным использование многих вновь разработанных, введенных и специальных сортов диоксида титана в соответствии с действующими стандартами в Китае. В то же время производственные предприятия и пользователи в Китае долгое время контролировали и принимали качество продукции в соответствии с национальными стандартами, вместо того чтобы изменять процесс в соответствии с потребностями пользователей для производства продуктов, соответствующих различным потребностям клиентов. Сообщается, что Китай вскоре введет новые стандарты.

Почему диоксиды титана BA0102 анатаза и BA0103 рутил проходят постобработку покрытия? Причина заключается в том, что после обработки покрытия диоксид титана имеет пониженную растворимость в воде, не склонен к коагуляции, уменьшено поглощение масла, а белизна, электрическое сопротивление, ахроматическая способность, скрывающая способность, дисперсность пигмента, стабильность хранения краски, водостойкость краски, светостойкость, стойкость к погодным условиям и долговечность значительно улучшаются, что, в свою очередь, повышает качество диоксида титана.

В Китае, независимо от того, используется ли метод серной кислоты или метод хлорирования, качество рутилового диоксида титана, полученного в стране, ниже, чем у импортного рутилового диоксида титана, такого как R-930 и R-902, в основном из-за низкой способности к снижению цвета, низкой скрывающей способности и плохой стойкости к погодным условиям. Плохие свойства, плохая дисперсия масла и высокое поглощение масла. Поэтому отечественный рутиловый диоксид титана все еще может противостоять конкуренции импортного рутилового диоксида титана и даже импортирует большое количество рутилового диоксида титана каждый год.

2. Свойства и применение пигментного диоксида титана

Пигментный диоксид титана обладает высоким показателем преломления, сильной обесцвечивающей способностью, большой скрывающей способностью, хорошей дисперсностью, хорошей белизной, нетоксичностью, стабильными физическими и химическими свойствами, а также отличными оптическими и электрическими свойствами. Поэтому его применение очень широко: краска, пластик (9170, -40,00, -0,43%), бумага, химическое волокно, чернила, резина (11360, -165,00, -1,43%), косметика и т. д. должны использовать пигментный диоксид титана. Наибольшее количество используется в красках, составляя около 57%. В частности, рутиловый диоксид титана в основном потребляется промышленностью покрытий. С быстрым ростом автомобильной промышленности Китая, строительной индустрии и водно-дисперсионных покрытий, промышленность покрытий нуждается не только в большем количестве диоксида титана, но и в более высоких требованиях к качеству и большем разнообразии.

Тип диоксида титана рутила имеет показатель преломления 2.76, а тип диоксида титана анатаза — 2.55. Скрывающая способность определяется разницей между показателем преломления пигмента и показателем преломления среды, и их относительные значения могут быть рассчитаны по формуле. Коэффициент отражения диоксида титана рутила на 25% до 30% выше, чем у диоксида титана анатаза, что указывает на то, что количество диоксида титана рутила можно уменьшить на 25% до 30%, если он имеет такую же скрывающую способность, как диоксид титана анатаза. Кроме того, диоксид титана рутила имеет компактную структуру, относительно стабилен, обладает низкой фотохимической активностью, устойчив к ультрафиолетовому свету, не легко пудрится на открытом воздухе и имеет лучшую стойкость к погодным условиям и блеск, чем диоксид титана анатаза. Поэтому он широко используется в различных высококачественных кораблях, мостах, автомобилях, строительстве и других наружных покрытиях, которые составляют около 70% покрытий, в то время как диоксид титана анатаза легко пудрится и желтеет. Для внутренних покрытий или грунтовок количество составляет всего 30% от диоксида титана, используемого в покрытии.

3. Роль пигментного сорта диоксида титана в покрытиях

Покрытие представляет собой вязкую суспензию связующих веществ, пигментов, наполнителей, растворителей и вспомогательных веществ. Оно наносится на поверхность объекта, чтобы образовать прочную пленку покрытия, защищающую объект.

Пигмент в краске обладает определенной укрывающей способностью, которая не только может скрыть оригинальный цвет поверхности покрываемого объекта, но также может придать яркий цвет пленке покрытия для достижения красоты и декора. В то же время пигмент и фиксирующее вещество плотно связаны и интегрированы в одно целое, что может повысить механическую прочность и адгезию пленки покрытия, предотвратить трещины, увеличить толщину пленки покрытия, предотвратить проникновение ультрафиолетовых лучей и влаги, улучшить стойкость к старению пленки покрытия и продлить срок службы пленки.

Независимо от того, основаны ли краски на растворителях или на водной основе, если используется диоксид титана, его эффект заключается не только в укрытии и декорировании, но также важен для улучшения физико-химических свойств покрытия, повышения химической стабильности и даже улучшения укрывающей способности, цветопередачи и коррозионной стойкости. Он устойчив к свету и погодным условиям, повышает механическую прочность и адгезию пленки краски, предотвращает трещины, предотвращает проникновение ультрафиолетовых лучей и влаги, замедляет старение и продлевает срок службы пленки краски. В то же время он также может сэкономить материалы и увеличить ассортимент.

Среди пигментов белые пигменты являются наиболее широко используемыми, и используются белые и светлые краски. Поэтому белые пигменты используются в гораздо большем количестве красок, чем другие пигменты. Белые пигменты, обычно используемые в покрытиях, - это белила цинка, титановый белил и подобные им. Поскольку некоторые синтетические смоляные покрытия имеют высокий степень полимеризации, если добавляются белила цинка, белила цинка являются щелочными, и свободный жир в покрытии имеет тенденцию к загустению под действием кислот; если добавляются белила цинка, стойкость к погодным условиям плохая. Однако использование титановых белил может улучшить указанные недостатки. Поскольку частицы титановых белил мелкие и равномерные, фотохимическая стабильность высокая. В плане скрывающей способности рутиловые титановый белила в 7 раз эффективнее белил цинка, в 5,56 раз эффективнее белил цинка, а анатазовые титановый белила в 5,57 раз эффективнее белил цинка. В плане цветопередачи рутиловый диоксид титана в 8,3 раза эффективнее белил цинка, в 6,25 раз эффективнее белил цинка, а анатазовые титановый белила в 6,4 раза эффективнее белил цинка, что составляет 4,8 белил цинка. В плане эффекта использования 1 тонна титановый белил эквивалентна как минимум 4 тоннам белил цинка; в плане срока службы (имеется в виду устойчивость к порошковым покрытиям на открытом воздухе) покрытие с использованием пигмента титана в три раза эффективнее покрытия с пигментом белил цинка. Поэтому использование титановый белил может значительно снизить количество пигмента в целом покрытии, и в то же время краска яркая, не желтеет, устойчива к свету, теплу, абразивному воздействию, выветриванию, щелочам, сере и разбавленным кислотам. Именно потому, что титановый белила имеют превосходные характеристики по сравнению с белилами цинка и белилами цинка, они стали лучшим белым пигментом в производстве краски. Доля титановый белил составляет более 90% от общего количества пигментов для покрытий, и более 95% от белых пигментов для покрытий. Они составляют от 10% до 25% от стоимости сырья для покрытия.