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■ 钛黄粉颜料介绍 2020-05-21 16:09:35
钛黄粉国外称为棕黄色钛白,是盐酸浸取法生产的人造金红石经气流粉碎机微细化处理后的产品,最早是由美国 Benelite于 70 年代开发的,商品名为 Hitox,因此国外许多文献称它为 Hitox。目前世界上生产这种颜料的主要公司是 Hitox,在美国、西班牙等地生产,年产量有几万吨。我国也有少量生产。
钛黄粉在钛白含量、晶型、折射率、吸油量等方面,与通用型金红石型钛白是一样的,因此具有金红石型钛白的一些特点,例如有优异的户外耐久性和良好的遮盖力等。显著的差异是含有化学结合的 Fe2O3,使其成棕黄色。
钛黄粉粒径比较粗大,显然不是光散射的最佳粒径,但由于存在的 Fe2O3 能增强钛黄粉的红光散射,故其遮盖力与钛白颜料一样。
由于钛黄粉是粉碎产品,粒子形状不规则,表面不光滑,所以配方人员必须认真为其选择润湿剂和分散剂,以解决其分散性问题。据认为,鉴于粒子形状不规则,应当选用高效低粘度润湿剂,所选用的表面活性剂分子数量必须充足,以便能覆盖住钛黄粉的不光滑的粒子表面。分散钛黄粉的有效助剂有:氨化瓷土、磺化蓖麻油、Nuosperse-657、Troysol-98C、Byk LactimonP104S、Byk-300 和 Byk 301、AMP-95 等,AMP-95 特别适用于水性体系中钛黄粉的分散。
为了防止浮色和发花,钛黄粉必须稳定地分散在涂料体系中,为此,它的沉降速度必须与钛白颜料能相比较。但是,尽管二者的密度是一样的,但由于粒径相差悬殊,钛黄粉的沉降速度几乎是钛白颜料的 9 倍。为解决这一问题,可采用的防沉降助剂是很多的。近年来,Hitox 公司开发了 Hitox-5 的新产品,其粒径仅为 0.5 µm,大大提高了它的分散性等应用性能。
钛黄粉作为涂料中代用钛白的颜料,具有一系列的优点:例如具有耐酸、耐碱、耐化学、耐水等性能,它的耐候性也较好,抗粉化性优异;电阻率高达 12,000 Ω·cm,比钛白颜料还高,因此具有良好的耐盐雾性和耐水性;中性的 pH值又适用于各类涂料涂料;粒子硬度大,使涂层具有耐磨性;粒子的不规则性又有助于改进涂层的附着力等。
美国 Hitox 钛黄粉在早期主要用于底漆和路标漆。现在,在改进了粒度分布范围和批次间的颜色一致性之后,应用范围更大了。目前它可应用于卷材涂料、高固体分涂料、粉末涂料、水分散型涂料、外用高光泽磁漆等。
如果需要更高的粘度, 可将QP-4400增加到2.27 Kg或2.72 Kg,可用QP-15000(加量1.81 Kg)或Hercules-250 HR(加量1.81Kg)代用品。
我国几年前已开发成功这种钛黄粉,并形成了一定的生产能力,而且生产潜力很大,问题是迄今还没有广泛地为涂料工业所接受。生产厂家应当与涂料厂家合作,共同找出这其中的原因,让这种颜料能在涂料工业中更多地取代钛白。
开发化工新产品能力极强的 DuPont的技术专家们,经过 30多年的科学研究工作,迄今仍没有找到钛白的代用品。人们普遍认为,钛白这种优异的白色颜料,从历史上看,它成功地取代了铅白和立德粉,成了几乎是独一无二的白色颜料;在可预见的将来,它决不会被取代,它具有久远的生命力。
70 年代末以来国内外兴起的一股钛白取代热,其实并不是真正意义上的“取代”,而是通过高效增量剂,找回了一部分钛白所失去的性能(特别遮盖力)。60 年代的一份文献上说,由于粒子控制技术和分散工艺不够先进,白色颜料因为发生聚集而有大约 2/3 的遮盖力没有发挥出来。后来,尽管世界钛白颜料制造和应用技术水平大有提高,但它远没有能够达到理想的分散水平,因此,浪费的遮盖力仍然不少,这就给钛白增量剂的发展创造了条件上。降低涂料配方中钛白用量的根本出路是提高钛白的分散性能,使其粒子在涂膜中的分布逐步达到理想的境地-每一个粒子都能起到入射光的散射点的作用。
我们看到,越是钛白消费量高的国家,特别是建筑涂料消费量很大的国家,在开发钛白代用颜料方面越积极。这说明,只有钛白用量大了,才有节代的现实意义。目前,我国钛白用量较低,涂料生产厂家的生产规模很小,节代钛白还不是迫在眉睫之事。但是,这并不排除在条件许可的情况下,通过修改配方,用廉价的代用颜料在配方中取代部分钛白,以达到降低涂料产品成本之目的。