来源: admin 发布时间:2021-01-05 13:27
钛白粉、钛白、二氧化钛等经常被提及,涂料、化纤、造纸、塑料、油墨、搪瓷、电焊条、冶金、电子工业、日用品工业等均有其身影。钛白粉是什么?为什么钛白粉如此受欢迎?
何为钛白粉?
钛白粉是二氧化钛( Titamium Dioxide)的商品名称,俗称钛白。它有金红石型(Rutile R型)和锐钛型(Auatase A型)二种结构,金红石晶体结构细密,比较稳定,光学活性小,因此耐候性好,一同有较高的遮盖力,消色力,因此有更好的运用功用,获得更为广泛的运用。
按出产工艺路途分为硫酸法钛白粉、氯化法钛白粉;按结晶形状分为锐钛型和金红石型二大类;按运用政策分为颜料钛白粉和特别专用钛白粉等等。
钛白粉运用
涂料:颜色美丽,遮盖力高,上色力强,用量省,品种多,对介质的物理稳定性可起到保护作用,并能增强漆膜的机械强度和附着力,避免裂纹,避免紫外线和水分透过,延伸漆膜寿数。
塑料:参与钛白粉,作为上色剂运用,还能够跋涉塑料制品的耐热、耐光、耐候性,使塑料制品的物理化学功用得到改善,增强制品的机械强度,延伸运用寿数。
造纸:使纸张具有较好的白度,光泽好,强度高,薄而润滑,印刷时不穿透,质量轻。造纸用钛白粉一般运用未经表面处理的锐钛型钛白粉,能够起到荧光增白剂的作用,增加纸张的白度。
油墨:含有钛白粉的油墨耐久不变色,表面湿润性好,易于松懈。油墨职业所用的钛白粉有金红石型,也有锐钛型。
橡胶:既作为上色剂,又具有补强、防老化、填充作用。在白色和五颜六色橡胶制品中参与钛白粉,在日光照射下,耐日晒,不开裂、不变色,且扩展率大及耐酸碱。橡胶用钛白粉,首要用于汽车轮胎以及胶鞋、橡胶地板、手套、运动器材等,一般以锐钛型为主。但用于汽车轮胎出产时,常参与必定量的金红石型产品,以增强其抗臭氧和抗紫外线才调。
化妆品:因为钛白粉无毒,远比铅白优越,所以各种香粉简直都用钛白粉来代替铅白和锌白。香粉中只须参与5-8%的钛白粉就能够得到白色,使香料更滑腻,有附着力、吸收力和遮盖力。在水粉和冷霜中钛白粉可削弱油腻及通明的感觉。其他各种香料、防晒霜、皂片、白色香皂、剃鬚膏和牙膏中往往也用钛白粉。
纺织和化学纤维:化纤用钛白粉首要作为消光剂。因锐钛型比金红石型软,因此一般运用锐钛型。化纤用钛白粉一般不需表面处理,但某些特别品种为了下降二氧化钛的光化学作用,避免纤维在二氧化钛光催化的作用下降解,需进行表面处理。
为什么钛白粉如此受欢迎?
钛白粉的运用首要是其上色作用,优异的白度使之备受喜欢!为什么呢?
金红石型与锐钛型钛白粉的比较
前文现已提及,钛白粉按照晶体结构分为金红石型(Rutile,简称R型)和锐钛型(Anatase,简称A型)。他们的差异在哪里呢?
1、金红石与锐钛型钛白粉的物性
物性
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金红石型
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锐钛型
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结晶系
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四方晶系
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四方晶系
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相对密度
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3.9~4.2
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3.8~4.1
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折射率
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2.76
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2.55
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莫氏硬度
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6-7
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5.5-6
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电容率
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114
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31
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熔点
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1858
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高温时转变为金红石型
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吸油度
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16~48
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18~30
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上色强度
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1650~1900
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1200~1300
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颗粒大小
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0.2~0.3
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0.3
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2、金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉对比
金红石型钛白粉的晶型结构为菱形,折射率为2.75.锐钛型钛白粉的晶型结构为锥形,折射率为2.55。前面的折射率对比可知,金红石型钛白粉的折射率较高,因此也具有较高的上色力。假如以金红石型钛白粉的上色力为作为基准,实验数据闪现锐钛型钛白粉的上色力仅为78-83%。所以金红石型钛白粉具有较高的上色力。在塑料、涂料上色时,运用金红石型钛白粉可下降增加量,或跋涉上色力。
在白色色光的色相方面,因为金红石型钛白粉在紫光区的反射率比较低,因此,金红石型钛白粉有偏黄颜色。相对而言,锐钛型钛白粉,因为在紫光-紫外光区域内的反射率比较高,锐钛型钛白粉具有较纯粹的白色色光。
对白色色母粒及白色浆的用户而言,金红石型钛白粉有偏黄颜色是很不受欢迎的,给人的感觉是比较陈腐的。特别对各类用于精细印刷的高品质包装膜来说,偏黄底色将使精细印刷图像的美丽度、层次感下降。许多厂家在出产白色母粒和白色浆的过程中参与蓝色颜料进行调色,希望以蓝色颜料的参与,弥补金红石型钛白粉的偏黄底色问题。常用的蓝色颜料是群青。蓝色颜料不能彻底处理偏黄问题,跟着研讨发现,金红石钛白粉松懈度越高,其白度越高,偏黄颜色就越低。
影响钛白粉遮盖力和白度的要素
1、钛白粉中有害杂质的品种和含量,即便含量甚微,也会对白度发生明显的影响,如铁、铬、钴、铈、铜、锰、钒、铅等。杂质的有害影响,不只因为混入杂质自身的显色作用,并且因为杂质离子,特别是重金属离子的存在,使钛白粉晶格曲线扭成变形失掉对称性而发生作用。金红石型钛白粉对杂质的影响更为灵敏,如氧化铁在金红石型钛白粉中的含量大于0.003%时,就会出现颜色,而在锐钛型钛白粉中的含量要大于0.009%才会发生颜色反应。
2、钛白粉颗粒的形状、大小和粒度分布都会对白度发生影响。钛白粉的颗粒形状要求外形归纳润滑,不带棱角,因为带棱角的表面会削弱对光的反射。粒子大小应控制在0.2~0.4μm之间。即相当于可见光的波长规模(0.4~0.7μm)的一半,这样才调获得高的光散射才调,使其颜色显得更白。其粒径小于0.1μm时,晶体则是通明的;当粒径太大时,即便产品中含有少数(0.1%~2%)粒径为0.5μm以上的大粒子,就会下降颗粒对光的散射才调,就可能对颜料功用发生非常有害的影响。关于粒径分布,则要求均匀,分布带要狭窄。
3、钛白粉的折射率是白色颜料中高的。因此,从理论上来说,它的遮盖力也是高的。可是二氧化钛颗粒大小、颗粒结构和松懈程度影响其遮盖力。在大于可见光半波波长的规模内,粒径越细,松懈性越大,则遮盖力越大。但它有必定的极限。当均匀粒径为0.2μm时,遮盖力大,小于可见光波长一半时,则因为晶体对光的通明性使遮盖力反而下降。因此,粒径过大过小都不好。
钛白粉的出产工艺
钛白粉出产工艺有两种:硫酸法、氯化法。大部分为硫酸法出产,国内氯化法出产钛白粉的厂家很少。两者对比如下:
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硫酸法
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氯化法
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材料
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钛精矿、酸融性钛渣
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人工(或天然)金红石、高钛渣
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产品类型
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锐钛型,金红石型
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金红石型
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出产技术
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运用时间长,材料齐备,易于掌握并选用,但在水解和煅烧阶段需进行控制以确保钛白粉所需的佳粒度。
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技术较新,氯化氧化技术需许多技术诀窍,仅少数公司向外供给TiCL4氧化技术。
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产品质量
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可与氯化法钛白比美,经过工艺控制,完善包膜技术缩小了与氯化法产品的间隔。
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产品纯度高,质量较好,但产品因为微量吸附氯和HCL,具有腐蚀性,在某些运用范畴受限。
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其他首要原材料
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硫酸,烟气、黄铁矿、有色金属练习副产品获得一般都比较廉价,出产商的本钱随硫磺材料的价格不坚决而改动。
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氯气价格随能耗本钱和其出产烧碱的需用情况而改动。大部分氯气可循环运用,可是对运用低层次材料配矿的公司,氯气要多出10倍以上。
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污染和废物处理
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以钛铁矿、高钛渣为材料,一般每出产1吨钛白粉发生8吨浓度为20%废液,废酸已有较好的浓缩收回和中和处理方式。
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以金红石为材料,废物排放量低,但出产商要承担废物处理重担。运用低层次材料,每出产1吨钛白粉可出产高达1.6吨含氯气和盐酸的FeCL3,现在选用深井填埋处理方式,对环境有损害。
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工厂安全
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首要损害来自于热浓硫酸的处理,液体贮存较易,走漏简单处理
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来源于氯气和高温下的TiCL4气体,气体的走漏对周围环境损害严重,贮存要求高。
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综上所述,钛白粉具有广泛的运用价值,了解钛白粉能更好的运用并发挥其功用。
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