鈦白粉學(xué)名為二氧化鈦( Titanium Dioxide),分子式為TiO2,相對分子質(zhì)量79.90。屬于惰性顏
料,被認為是目前世界上性能最好的一種白色顏料。它有金紅石型(Rutile R型)和銳鈦型(Anatase
A型)二種結(jié)構(gòu),金紅石晶體結(jié)構(gòu)致密,比較穩(wěn)定,光學(xué)活性小,因而耐候性好,同時有較高的遮蓋
力,消色力。
基本介紹
鈦白粉顏料是精選結(jié)構(gòu)外型和粒度分布等與鈦白類似,且表面具有反應(yīng)活性的無機粉體為基本原料
(內(nèi)核),TiO2為包膜物,應(yīng)用新材料改性復(fù)合制備、無機包膜、粉體均化等高新技術(shù),通過二者的
分割細化,表面羥基化改造和機械力化學(xué)反應(yīng)等方式制備而成的新型復(fù)合白色顏料,它具有與鈦白粉相
同或近似的物化性質(zhì),因而具有二氧化鈦顏料性質(zhì)。廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、橡膠、油墨行業(yè),可取得
與使用鈦白粉相同的技術(shù)性能,且較大幅度地降低原材料的使用成本。
化學(xué)性質(zhì)
二氧化鈦的化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定,是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物反
應(yīng),對氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及無機
酸、堿,只溶于氫氟酸。但在光作用下,鈦白粉可發(fā)生連續(xù)的氧化還原反應(yīng),具有光化學(xué)活性。 這一
種光化學(xué)活性,在紫外線照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯,這一性質(zhì)使鈦白粉即使某些無機化合物的光敏
氧化催化劑,又是某些有機化合物光敏還原催化劑。
二氧化鈦(或稱鈦白粉)廣泛用于各類結(jié)構(gòu)表面涂料、紙張涂層和填料、塑料及彈性體,其它用途還
包括陶瓷、玻璃、催化劑、涂布織物、印刷油墨、屋頂鋪粒和焊劑。據(jù)統(tǒng)計,2006年全球二氧化鈦需
求達460萬噸,其中涂料行業(yè)占58%、塑料行業(yè)占23%、造紙10%、其他9%。鈦白粉既可用鈦鐵礦、
金紅石制取,也可用鈦渣制取。鈦白粉生產(chǎn)工藝有兩種:即硫酸鹽工藝和氯化物工藝,硫酸鹽法的技術(shù)
比氯化物法簡單,可以用品位低和比較便宜的礦物。目前世界上約有47%產(chǎn)能采用硫酸鹽工藝,53%產(chǎn)
能為氯化物工藝。
性能特點
1、鈦白粉顏料制備技術(shù)達到國際先進水平,包核物的選用、包核物與包膜物表面羥基化以及復(fù)合白色顏料具有與鈦白粉接近或相同性能的特點在國內(nèi)外均屬首創(chuàng)。
2、鈦白粉顏料顆粒表面呈結(jié)晶TiO2性能,晶型分金紅石型和銳鈦型,因此產(chǎn)品具有與鈦白粉相同或近似的性能,如:遮蓋力、白度、吸油量等。
3、鈦白粉顏料與鈦白粉比:產(chǎn)品的粒度、粒徑分布更佳,復(fù)合物的異質(zhì)性質(zhì)及低密度,使得產(chǎn)品在涂料體系中使用具有更佳的分散性和適用性。
4、生產(chǎn)過程對環(huán)境無污染,符合國家可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策。
物理性質(zhì)
( 1)相對密度
在常用的白色顏料中,二氧化鈦的相對密度最小,同等質(zhì)量的白色顏料中,二氧化鈦的表面積最大,顏料體積最高。
( 2)熔點和沸點
由于銳鈦型在高溫下會轉(zhuǎn)變成金紅石型,因此銳鈦型二氧化鈦的熔點和沸點實際上是不存在的。只有
金紅石型二氧化鈦有熔點和沸點,金紅石型二氧化鈦的熔點為1850℃、空氣中的熔點為(1830±
15)℃、富氧中的熔點為1879℃,熔點與二氧化鈦的純度有關(guān)。金紅石型二氧化鈦的沸點為為(3200±
300)℃,在此高溫下二氧化鈦稍有揮發(fā)性。
( 3)介電常數(shù)
由于二氧化鈦的介電常數(shù)較高,因此具有優(yōu)良的電學(xué)性能。在測定二氧化鈦的某些物理性質(zhì)時,要考
慮二氧化鈦晶體的結(jié)晶方向。銳鈦型二氧化鈦的介電常數(shù)比較低,只有48。
( 4)電導(dǎo)率
二氧化鈦具有半導(dǎo)體的性能,它的電導(dǎo)率隨溫度的上升而迅速增加,而且對缺氧也非常敏感。金紅
石型二氧化鈦的介電常數(shù)和半導(dǎo)體性質(zhì)對電子工業(yè)非常重要,可利用該性質(zhì)生產(chǎn)陶瓷電容器等電子元器
件。
( 5)硬度
按莫氏硬度十分制標(biāo)度,金紅石型二氧化鈦為6~6.5,銳鈦型二氧化鈦為5.5~6.0,因此在化纖消光
中為避免磨損噴絲孔而采用銳鈦型。
( 6)吸濕性
二氧化鈦雖有親水性,但其吸濕性不太強,金紅石型較銳鈦型為小。二氧化鈦的吸濕性與其表面積的
大小有一定關(guān)系,表面積大,吸濕性高,還與表面處理與性質(zhì)有關(guān)。
( 7)熱穩(wěn)定性
二氧化鈦屬于熱穩(wěn)定性好的物質(zhì)。
( 8) 粒度
鈦白粉粒度分布是一個綜合性的指標(biāo),它嚴重影響鈦白粉顏料性能和產(chǎn)品應(yīng)用性能,因此,對于遮蓋
力和分散性的討論可直接從粒度分布上進行分析。
影響鈦白粉粒度分布的因素較為復(fù)雜,首先是水解原始粒徑的大小,通過控制和調(diào)節(jié)水解工藝條件,
使原始粒徑在一定范圍內(nèi)。其次是煅燒溫度,偏鈦酸在煅燒的過程中,粒子經(jīng)歷一個晶型轉(zhuǎn)化期和成長
期,控制適宜的溫度,使成長粒子在一定范圍內(nèi)。最后就是產(chǎn)品的粉碎,通常對雷蒙磨的改造和分析器
轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),控制粉碎質(zhì)量,同時可以采用其它粉碎設(shè)備,例如:萬能磨、氣流粉碎機和錘磨裝置。
應(yīng)用領(lǐng)域
鈦白粉在橡膠行業(yè)中既作為著色劑,又具有補強、防老化、填充作用。在白色和彩色橡膠制品中加入
鈦白粉,在日光照射下,耐日曬,不開裂、不變色,伸展率大及耐酸堿。橡膠用鈦白粉,主要用于汽車
輪胎以及膠鞋、橡膠地板、手套、運動器材等,一般以銳鈦型為主。但用于汽車輪胎生產(chǎn)量,常加入一
定量的金紅石型產(chǎn)品,以增強抗臭氧和抗紫外線能力。 鈦白粉在化妝品中應(yīng)用也日趨廣泛。由于
鈦白粉無毒,遠比鉛白優(yōu)越,各種香粉幾乎都用鈦白粉來代替鉛白和鋅白。香粉中只須加入5%-8%的
鈦白粉就可以得到永久白色,使香料更滑膩,有附著力、吸收力和遮蓋力。在水粉和冷霜中鈦白粉可減
弱油膩及透明的感覺。其他各種香料、防曬霜、皂片、白色香皂和牙膏中也可用鈦白粉。一、化妝品級
二氧化鈦分為油性和水性鈦白粉。由于它化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,折射率高、不透明度高、遮蓋力高、白度好、
且無毒害,被廣泛應(yīng)用于化妝品領(lǐng)域,起美容美白的功效。 性能特點 1.白度高,遮蓋力強。 2.親
水、親油產(chǎn)品它克服了一般鈦白粉在各自的分散體系中不易分散、易沉淀等缺陷,顯著改善了它的分散
性和抗沉淀性,使您的產(chǎn)品更加穩(wěn)定和滿意。 3.耐候性強。 4.與化妝品其他原料配伍性好。