提高钛白粉的光泽度研究现状
物体的光泽度是指物质对投射光的光线的反射能力,反射能力越强,光泽度越大。在实际应用中颜料只是涂料组分中的一种,颜料本身无光泽,涂膜才有光泽。影响二氧化钛颜料成膜后光泽度的主要原因是它的粒径跟分散性,要是二氧化钛的粒径很细,并能均匀的分散到漆料中,则涂膜平整,光滑如镜,光泽度就好;相反二氧化钛粒径过粗,涂膜粗糙,光泽度就会降低,并会带有其它底色着色后色调发暗。 光泽度是油墨的一项重要性能指标,它对印品的外观质量有非常大的影响。国内当下尚无油墨专用钛白产品问世,中低端油墨市场全部用国内通用型钛白粉取代,不只分散性差,并且光泽度低,只能使用于油墨的里印。更好的,钛白粉是以浓缩料浆的形式加入到油墨配方中,钛白粉的加量为料浆总量的15wt%~80wt%,钛白粉的平均粒径为10nm~1μm。在油墨生产中,不一样类型的油墨产品对钛白粉的质量要求也各不一模一样。此外在油墨配制经历中还要依据各类油墨的具体特点跟要求选择拥有不一样性能的钛白粉。 ①:光泽度的评价方法 一种方法是将干基颜料跟标准样品分别制作成涂料对比光泽度分析:颜料样品经砂磨后分散在醇酸树脂中,在自动喷涂设备受控条件下,在铝板上形成均匀膜厚跟表面特性的涂层,然后烘烤成型。**用HunterlabD-48-7光泽度计测20°反射率,计算跟标准样品的光泽度比值。另一种体系是跟Synocyl9122X树脂混合制作成40%颜料体积浓度水性丙烯酸涂料,用100微米刮刀自动制膜,放入无尘柜中干燥至少5h后用GlossgardⅡ光泽度计测20°光泽度。 国内通常是将钛白颜料跟亚麻仁油混合在平磨仪上研磨制作成膏浆,然后用湿膜制备器涂膜于玻璃(895,4.00,0.45%)板上进行测量。评价涂料的光泽虽然不完全客观,但不一样观测人员作出的视觉分级通常有合理的相互关系。 ②:国外提升钛白粉光泽度技术现状 高光泽二氧化钛颜料通常表面包覆一层或多层金属氧化物,譬如二氧化硅、氧化铝、铝-硅-锆或者别的,通过助氧化或共沉淀的方式掺入颜料粒子中,加入量为二氧化钛总量的0.5wt%~3wt%。有机表面涂层包覆羧酸、硅烷、硅氧烷、烃蜡以及跟二氧化钛表面反应的产物,加入量为颜料总量的0.5wt%~1.5wt%。市场上商业产品如杜邦的R-900,单铝包膜产品R700,凯米拉单铝包膜产品RDI-S,杜邦硅铝包膜产品R-706,日本帝国化学公司硅铝包膜产品W-6042,亨兹曼的TR-52,当中TR-52跟RDIS长期占领中国高端油墨市场。 2.1:提升钛白粉光泽度、耐候性技术AndrejsBaidins等发明了一种高光泽、高耐候钛白颜料的制备方法,这个颜料表面包覆有多孔氧化铝跟致密氧化铝,当中氧化铝的总质量浓度为TiO2的(2~6)%,致密氧化铝跟薄水铝石氧化铝的质量比为8:1~1:2,致密氧化铝跟硫酸根离子的质量比为10:1~1.3:1。致密氧化铝是一种含有硫酸根离子的氧化铝,当中硫酸根离子是被吸附在氧化铝中的形式存在,氧化铝跟硫酸根离子的质量比为10:1~1.3:1。在(30~65)℃时,pH值为(5.2~6.5)的条件下,将氧化铝跟硫酸根离子接触反应一段时间,从而使得氧化铝致密化。薄水铝石是氧化铝的一种晶态形式,含有吸附水。水分以随机性跟规律性两种方式插入Al(OH)6八面体层中。TiO2颜料表面涂敷致密氧化铝使其耐久性譬如耐光性、粉化阻力提升。而在TiO2颜料表面涂敷薄水铝石氧化铝层则改善了其光泽度跟分散性。 BrianTear等给予了别的一种拥有改善光泽、耐候性钛白颜料的制备方法:二氧化钛跟多种金属盐处理,譬如1.0%~3.0%Al2O3铝、锆、磷化合物,至少一种金属盐能够给予一价阴离子。依据湿处理状况,一般铝化合物的加量为1.0%~3.0%Al2O3;依据二氧化钛表面沉积状况,锆化合物的加量为0.1%~0.4%ZrO2;磷化合物的加量为0.1%~0.5%P2O5;有机包覆0.2%~0.4%的TMP,TME或季戊四醇。已发现可溶性金属盐中的多价阴离子譬如SO42-在包膜时离子交换经历中会依附在颜料上,常规的水洗又除不尽这些多价阴离子,这些多价阴离子杂质会造成絮凝,降低分散性跟*终产品的白度、光泽度跟耐候性。而含一价阴离子的金属盐则会降低这种发展动向。 MichaelHiew等过连续工艺严格控制pH、温度、硅、铝加入时间制备拥有改善光泽度跟耐候性钛白颜料:75℃下分三步pH=10.0,pH=9.4,pH=4.9分别加入硅化合物,每一步至少停留10~20min;pH=5.5~7.5,75℃下加入铝化合物。氧化硅的加量为TiO2颜料重量的2.5%~3.5%,氧化铝的加量为TiO2颜料重量的1.6%~1.9%。**有机包覆0.2%~0.8%的TMP。硅、铝沉积时间10~45min,整个连续工艺包括停留时间不超过120min。这个颜料有着优异的光泽度优势,同时在油漆、塑料(0,-7400.00,-100.00%)跟涂料中有着非常好的兼容性。着色力跟黑格曼计数据显示这个方法制备出的二氧化钛颜料分散性非常好,使用于油漆跟塑料时不会出现凝结。 2.2:提升钛白粉光泽度跟分散性技术JohnE.Halko等在表面处理经历中降低了分散剂用量,表面沉积至少一种一元胺盐处理,**制备出的钛白颜料光泽度跟分散性显著改善。胺盐能够是二羟甲基丙酸DMPA+三异丙醇胺TIPA,DMPA+TIPA+TME,DMPA+TIPA+TMP,二羟甲基丁酸DMBA+TIPA,DMBA+TIPA+TME,DMPA+TIPA+TMP组合中的一种。DMPA或DMBA跟TIPA的摩尔比为1:1~1:1.1,这样产生的中性盐没有过量的链烷醇胺。胺盐跟TME或TMP的比为95:5~1:1。胺盐的加量为二氧化钛质量的0.2wt%~0.5wt%。跟未处理的二氧化钛跟单纯经TME处理或其它胺盐处理的颜料比较,这个方法制备出的钛白颜料在分散性跟光泽度上的提升是明显的,尤其是当其使用于水性涂料时能显著降低分散剂的用量,这也是其**的优点。 ③:国内提升钛白粉光泽度的技术现状 国内当下针对提升钛白粉光泽度的研究鲜见报道,市面上一些高档油墨为了提升遮盖力跟印刷适应性能,还是大量采纳进口氯化法钛白粉,列如杜邦,美礼联等。 我国**公开号CN101880492A“油墨专用钛白粉颜料及其制备方法”,对钛白粉颜料颗粒用铝氧化物进行包膜处理,以提升其油性体系应用光泽度跟分散性。依次加入碱性铝化合物跟酸性铝化合物水溶液,总量为悬浮液中钛白粉颗粒的1wt%~4wt%,当中碱性铝化合物水溶液中的铝元素加入量跟酸性铝化合物水溶液中的铝元素加入量之比为1:1~1:3。这个方法能够用来处理以任何形式制得的钛白粉颜料,且各步骤能够间歇进行也能够连FMX-003静电电压表 续进行。 ④:结论 钛白粉选择的核心是光泽跟耐久性。在内墙、油墨涂料角度若要求高光泽度,可选择陶瓷级钛白粉。在外墙建筑涂料中(中等耐久性)若要求高光泽,可选择高光通用级钛白粉。在汽车、管道涂料中(高耐久性)若要求高光泽度,可选择高光抗粉化级钛白粉。而提升钛白粉光泽度的方法是各种各样的,当中铝化合物的加入是必不得少的,也是*有效的。