摘要:粉末涂料具有良好的環(huán)保特性和優(yōu)異的涂裝效果。本文就如何選用適合粉末涂料用的鈦白粉顏料進行介紹,建議考慮鈦白粉的下列性質: (1)鈦白粉的種類;(2)鈦白粉的表面處理;(3)鈦白粉的粒徑分布;(4)鈦白粉的pH值;(5)鈦白粉的含水量。
一、引言 
粉末涂料施工簡便,一般只需要一道涂層即可達到使用要求,在涂裝工藝控制優(yōu)良的情況下,漆膜基本不產生孔隙,有耐酸堿性,耐蝕性性能。

以粉體涂料涂裝為主的行業(yè)包括;家具制造業(yè),家電廚具制造業(yè),鋼管工業(yè)、汽車工業(yè)、農業(yè)機械工業(yè),消防器材、電機工業(yè)及建筑工業(yè)等。
二、鈦白粉的性質
鈦白粉的主要成分為TiO2,是目前應用效果最好的白色顏料[3-7]。由于它有較高的折射率,偏折光線的能力較其它的白色顏料大,所以在涂料應用中有著較佳的遮蓋力。
常見白色顏料的折射率見表1。以鈦白粉制備的涂料功能是覆蓋基材,美化基材,保護基材,避免光、熱及水汽影響而使基材生銹、腐蝕。總而言之,鈦白粉在工業(yè)界的基本效能就是“覆蓋-美化-保護”。 
表1常見白色顏料的折射率
三、鈦白粉在粉末涂料中的重要作用

在涂膜表現(xiàn)性上,鈦白粉更影響涂膜的遮蓋力、光澤性及耐候性。所以在研制粉末涂料時,考慮如何選用合適的鈦白粉。

所以在鈦白粉類別的選用上,建議用金紅石型鈦白粉。 
表2 二氧化鈦的晶體特性和物理常數
(2)鈦白粉的表面處理
為了鈦白粉在不同粉末涂料體系下發(fā)揮特殊功能,必須在鈦白粉生產中進行不同的表面包覆處理。 
氧化鋁的表面包覆處理有助于鈦白粉在樹脂體系中分散,因而強化鈦白粉在樹脂體系中的光學性質,如光澤度、遮蓋力等。而氧化鋁本身的結晶性也有助于光澤度的提升。

因其緊密結構減少TiO2表面上活性鈦離子與外界環(huán)境高分子聚合物的結構,使其不致于黃變,褪色或粉化。
所以鈦白粉又可依耐侯性的程度分為室外高耐候鈦白粉,及室內型鈦白粉,不用應用的鈦白粉包覆TEM圖如圖1。 


圖1鈦白粉TEM圖
鈦白粉特性,雖可從表面包覆氧化物的處理來區(qū)分,但詳細的表面包覆化學及結構特性,則必須與相關的科學技術人員討論,才能進一步了解如何根據產品設計來選擇適當的鈦白粉。
(3)鈦白粉的粒徑分布


圖2粒徑與散色力 
圖3粒徑與相對遮蓋力
(4)鈦白粉的pH值
鈦白粉的pH值,一般對水性涂料的影響比較顯著;因其會影響到系統(tǒng)分散劑,增粘劑的表現(xiàn)。

鈦白粉吸附濕氣的程度與表面處理劑濃度高低有關,一般而言,處理劑含量高的鈦白粉吸濕程度較高。所以在儲存物料時,最好能控制環(huán)境的溫度及濕度。
建議倉庫溫度不超過27°C,相對濕度不超75%,為了避免發(fā)生“粉體塵爆”的危險,可加強通風設備的設施,保持空氣流通,降低室內粉塵濃度。
建議粉體(包括鈦白粉,填充料等粉料)的含水量,以不超過0.5%為宜。
四、鈦白粉在粉末涂料適用性的評估方法
鈦白粉和其他原物料一樣、無法兼顧所有的設計要求特性。在某些特性上能充分表現(xiàn),但在其他方面可能會有負面的效果, 所以在選擇鈦白粉時,必須考慮產品的特性。
在評價鈦白粉是否選用適當,常分為三大性質來對比:
(1)粉體性質包括:粉體的細度分布、粉體流動性、膠化活性。
(2)涂膜光學表現(xiàn)性包括:顏色、遮蓋力、光澤度( 20°,60°)、過度烘烤的黃變程度。
(3)涂膜機械性質包括:硬度測試、耐溶劑性測試、柔曲性測試、沖擊性測試。
五、結語
粉體涂料配方設計中,常根據不同的需求而調整;九浞街谐R姷氖菢渲、架橋劑、顏料、填充料和其他添加劑。鈦白粉在粉末涂料也是重要的組成部分。
希望此篇的敘述,能給涂料、鈦白粉行業(yè)內提供另一個研發(fā)的角度。對鈦白粉的生產,鈦白粉新產品的開發(fā),鈦白粉產品在粉末涂料中的應用具有參考意義。
來源:楊振,昆明冶金研究院 |