钛白粉的表面改性.ppt

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1、钛白粉的表面改性钛白粉概述钛白粉是一种物理、化学性质都非常稳定的粉体。钛白粉是迄今为止世界上最白的一种白色颜料，由于其化学性能稳定，具有高折射率和理想的粒度分布，因此以其良好的遮盖力、着色力，被广泛应用于涂料（60%）塑料（20%）、橡胶、造纸、印刷油墨、日用化工、微机电和环保行业。国标白度消色力钛白粉与另一种颜料混合后能够得到混合物显示它本身颜料的能力。一般是同标样比较或用雷诺数来表示：105℃挥发物指的是在105℃下，产品中可以挥发掉的成分，主要是水分；吸油量100克钛白粉在达到完全润湿时需要用油的最低量。溶剂涂料和粉末涂料、

2、橡胶、油墨等要求吸油量低，高PVC的涂料比较喜欢高吸油量的产品细度指的是320目（45µm的孔径）的筛子筛分后的剩余部分，用百分比表示；与国外的差距目前我国TiO2主要靠进口，国产TiO2主要在小规模、低档次的型材上使用。国内与国外TiO2的主要差距表现在(1)表面包膜质量，(2)稳定性，(3)白度，(4)粒径方面。另外国产TiO2厂家，由于产地不同，包膜技术不同，耐候性也有较大差异。(5)在国外TiO2有通用型，超耐久型、抗粉化超耐久型、高光半耐久多用型、高光耐久多用型，塑料级普通型、塑料级耐久型等多种牌号，因此对TiO2型号的

3、选择十分重要。(6)对搪瓷级钛白和冶金、电容器，电焊条工业用TiO2以及造纸用钛白粉，不能用于塑料异型材表面处理的概述所谓表面处理是指通过不同的表面处理剂和处理工艺，在二氧化钛颜料粒子表面包覆一层或多层无机物或有机物的包膜层，以改善二氧化钛固有的缺陷或改变其颗粒的表面性质，提高它的耐候性、分散性等应用性能。二氧化钛的表面处理主要是通过等电点理论和稳定理论，采用沉淀、吸附、离子交换、共价键和高分子接枝反应对二氧化钛的表面进行改性，改性结果只涉及到表面电荷的变化、表面积变化，以弥补二氧化钛的光化学活性缺陷，提高二氧化钛的耐候性、耐久性

4、，提高它在各种介质中的湿润性和分散性。表面处理无法改变二氧化钛的晶型结构、粒度、粒度分布和颜色几种特性(是由氧化工序所控制决定的)。单纯的TiO2表面存在着晶格缺陷，使TiO2颗粒表面存在许多光活化点，在紫外线作用下，光活化点十分活跃。引起化学反应，造成颜料变色。TiO2颗粒越小，光活化点就越多，耐候性就越差。未经处理的钛白粉其煅烧所得的粒子很小，具有很高的比表面能，极不稳定，在高温下会很快地团聚，形成亚稳态的较大粒子，对于的TiO2而言，粒子越小，粒子之间的引力越强，粒子更易团聚为了提高的TiO2耐候性和化学稳定性，改善TiO2

5、在各种不同介质中的分散性，通常要对TiO2进行表面处理。表面处理是在TiO2粒子表面形成一层均匀的膜，以堵塞TiO2的光活化点，提高耐候性。表面处理剂无机电解质：例如聚磷酸钠、硅酸钠、氢氧化钠等有机高聚物：常用的有聚丙烯酰胺系列，局氧化乙烯系列及单宁木质素等天然高分子表面活性剂：烷基或烷基芳基磺酸盐、烷基醚胺、烷基酚聚乙烯醚等无机电解质无机分散剂在颗粒表面的吸附能显著的提高颗粒表面电位的绝对值从而增强双电层静电排斥力作用可增强水对颗粒表面的润湿性从而增加溶剂化膜的强度和厚度，进一步增强颗粒的相互斥力有机高聚物高分子分散剂的致密吸附

6、膜对颗粒的团聚、分散状态有显著影响。利用它在颗粒表面吸附膜的空间位阻排斥作用。高分子分散剂的吸附膜厚度通常能达到数十纳米，几乎与双电层的厚度相当。表明活性剂表面活性剂是由亲油基和亲水基两部分组成，是双亲分子。该分散剂的作用主要是空间位阻效应，亲水基吸附在粉体表面，疏水基链伸向溶剂中，对改善浆料得流变性有较好的效果。表面处理的方法钛白粉后处理常用的包膜方法有湿法包膜和干法包膜两种。按所用包膜剂种类可分为无机包膜和有机包膜。无机包膜无机包膜使金属离子氧化物或氢氧化物构成的有效包膜物质沉积在钛白粉颗粒表面，形成一层均匀的无色或白色无机氧

7、化物膜的过程，堵塞TiO2的光活化点，弥补钛白粉基料的种种缺陷，提高钛白粉的耐候性、耐化学性和耐大气的侵蚀能力。有机包膜有机包膜是以物理吸附和化学吸附形式吸附在钛白粉颗粒表面，在TiO2表面包膜一层有机氧化物膜或表面活性剂的过程，使TiO2粒子保持分散状态并可以在有机介质中更好地分散，主要目的是改进TiO2在介质中分散，也可以改善颜料的亲油性、亲水性，提高涂料的贮存稳定性，提高漆膜的光泽和钛白粉的消色力和遮盖力。常见包膜剂的作用铝包膜主要作用是提高钛白粉抗粉化性能，改善光泽和白度，降低钛白粉光化活性，即提高耐候性。锆包膜提高TiO

8、2的耐候性、光泽度和耐久性。硅薄膜是以二氧化硅改性钛白粉，二氧化硅包膜分为致密膜和多孔膜二类，致密薄膜后TiO2的耐候性特别好，常用于高光泽、高耐久性的磁漆和塑料等涂料，使用多孔膜的TiO2能赋予乳胶漆较高的干遮盖力有机包膜主要作用是提高钛白粉在介