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塑料对钛白粉性能的要求
2019年09月20日    阅读量:6839    新闻来源: 涂料工业  |  投稿

塑料是二氧化钛颜料的第二大用户,占世界二氧化钛总需求量的18%~20%。二氧化钛在塑料中的加入量随其品种和应用场合而异,一般在0.5%~5%之间。目前塑料产品每年产量在6 000万吨以上,所有对钛白粉的用量约60万吨涂料在线coatingol.com


2018年国内塑料制品产量共计6 042.15万吨,较去年有所下降。由于国内环保因素严格控制再生料用量,再生料使用萎缩,中美贸易战大背景下,代加工减少,以上因素导致塑料制品产量下降。塑料制品产量下降,主要影响到再生料的使用上,而对于新料影响不大,国内新料供应量继续增加,国内石化及各个环节新料库存并没有大量积累。


钛白粉在塑料制品中的应用,除了利用它的高遮盖力、消色力以及与其他颜料拼用性能好外,它还能提高塑料制品的耐热、耐光、耐候性能以使塑料制品免受UV光的侵袭,改善塑料制品的机械强度和电性能。几乎所有热固性和热塑性的塑料中都使用它,聚烯烃类(主要是低密度的聚乙烯)、聚苯乙烯、ABS(丙烯腈-丁二烯苯乙烯的共聚物)、聚氯乙烯等。它既可以与树脂粉末干混合,也可以与含增塑剂的液体相混合,还有一些是把钛白粉先经过中间工厂制成色母料后再使用。因此,对用于塑料的二氧化钛的性质要求主要是粒径细、粒径分布均匀,以增强对短波长光线的反射能力和制取色相更好的塑料制品。另外,二氧化钛颜料必须具有良好的耐热性能以及高分散性。所以用于塑料的二氧化钛一般都经过无机包膜和有机包膜处理,与涂料系统一样,户外塑料用二氧化钛应为金红石型,其它可以用锐钛型。


对于塑料用钛白粉,要求粒子细、分散性能好;耐热性和耐光性好,在塑料成型加工的加热和制得成品在日光曝晒和使用过程中不变色。大多数塑料用钛白粉粒径都较细,通常涂料用钛白粉的粒径为0.2~0.4μm,而塑料用钛白粉的粒径为0.15~0.3μm,这样可以获得兰色底相,对大多数带黄相的树脂或易泛黄的树脂有遮蔽作用。而且用钛白粉代替立德粉,则白色颜料的耗量可降低50%~70%。


普通型塑料用钛白粉一般不经过表面处理,因为采用常规的水合氧化铝这类无机物包膜的钛白粉,在相对湿度60%时,其吸附平衡水在1%左右,当塑料在高温挤出加工时,水分蒸发会导致光滑的塑料表面出现气孔,这种未经无机物包膜的钛白粉,一般都要经过有机表面处理(多元醇、硅烷或硅氧烷),因为塑料用钛白粉与涂料用钛白粉不同,前者是在低极性的树脂中,通过剪切力加工混合,有机表面处理后的钛白粉,在适当的机械剪切力下,就能比较好地分散。在色母粒中由于TiO2的PHR很高,它的易分散性显得更重要,因此对钛白粉的表面处理提出了更高的要求。


随着塑料制品应用范围的不断扩大,许多外用塑料制品,如塑料门窗、建筑材料等室外用塑料产品,对耐候性也有很高的要求,除了必须使用金红石钛白粉外,还需要进行表面处理,这种表面处理一般不加锌,只加硅、铝、锆等。硅具有亲水去湿作用,可防止塑料高温挤出时因水分蒸发而产生气孔,但这些表面处理剂的量一般不太多。


钛白粉在聚烯烃(如聚丙烯)中使用时,有时会使塑料的泛黄,这是因为二氧化钛与聚烯烃中的含有酚基的抗氧剂(BHT)发生反应所致,对钛白粉进行适当的有机表面处理可减轻这种泛黄的效应。


在含有铅稳定剂的硬聚氯乙烯中,在有紫外光照射的情况下,二氧化钛会促使树脂变灰,这是因为经紫外光照射后的二氧化钛会还原成Ti2O3,使铅稳定剂中的铅析出,这种反应是可逆的。但是在软聚氯乙烯和使用锡稳定剂的硬聚氯乙烯中不会发生,同样在三聚氰胺甲醛树脂中使用,也因为树脂本身的还原性,加上紫外线的作用,也能使三聚氰胺装饰板变(灰)色,如果要在上述材料中使用时,一定要选用化学活性小的高耐候性金红石型钛白粉。


综上所述,塑料制品对钛白粉质量要求如表1所示。


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信息来源: 涂料工业


标签:原材料钛白粉技术中心树脂
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