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鈦白粉的主要應(yīng)用領(lǐng)域簡介
來源:太白網(wǎng) | 作者:cyh804 | 發(fā)布時(shí)間: 2016-09-27 | 2175 次瀏覽 | 分享到:
 鈦白粉是一種重要的精細(xì)化工原料,它是最重要的白色顏料,占全部白色顏料使用量的80%,世界上90%的鈦資源都用來制造鈦白粉,是僅次于合成氨和磷酸的第三大無機(jī)化學(xué)品(以價(jià)值計(jì))。鈦白粉是應(yīng)用廣泛、市場需求量很大的一種白色無機(jī)顏料。鈦白粉的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:涂料、色母粒、塑料、造紙等。
       
         鈦白粉是一種重要的精細(xì)化工原料,它是最重要的白色顏料,占全部白色顏料使用量的80%,世界上90%的鈦資源都用來制造鈦白粉,是僅次于合成氨和磷酸的第三大無機(jī)化學(xué)品(以價(jià)值計(jì))。鈦白粉是應(yīng)用廣泛、市場需求量很大的一種白色無機(jī)顏料。鈦白粉的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:涂料、色母粒、塑料、造紙等。

  1涂料
  涂料是鈦白粉的最大用戶。通常,鈦白粉在涂料領(lǐng)域的消耗量占鈦白粉應(yīng)用領(lǐng)域消耗量的60%,同時(shí)它也是涂料工業(yè)中用量最多的一種顏料(各種涂料中鈦白含量10%~35%)。鈦白粉用量較大的幾類主要涂料品種如下:
  乳膠漆
  乳膠漆是水性涂料的一種,是把樹脂用水乳化后,加入顏料分散而成的新型涂料。乳膠漆不含溶劑或含有少量溶劑,具有耐候、可刷洗、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),廣泛用作建筑涂料。隨著城市建設(shè)和房產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,建筑涂料的需求非常旺盛,可以說乳膠漆是近年來涂料行業(yè)發(fā)展最快的品種。乳膠漆分內(nèi)用和外用,外用的必須使用金紅石;內(nèi)用的國內(nèi)多選用銳鈦型,國外公司仍然使用金紅石。外用乳膠漆最多的是丙烯酸型,內(nèi)用的以酚醛樹脂居多。內(nèi)用乳膠漆主要是平光乳膠漆,平光乳膠漆的配方主要包括溶劑(水)、顏料、填料、分散劑、乳液、濕潤劑、增稠劑、消泡劑、及其他助劑。
  一般乳膠漆加工工藝為:將顏料、填料、分散劑、水、消泡劑等預(yù)混合,高速攪拌(或研磨)達(dá)到一定細(xì)度后,再加入乳液、其他助劑等,高速攪拌(或研磨)即得產(chǎn)品。
  卷材和印鐵涂料
  彩鋼是近年來發(fā)展起來的新品種,彩鋼具有堅(jiān)固耐久、使用方便、美觀大方、可以拆卸等優(yōu)點(diǎn)而受到用戶歡迎,卷材涂料和印鐵涂料也就應(yīng)運(yùn)而生。有的彩鋼生產(chǎn)廠甚至專門建設(shè)了卷材涂料生產(chǎn)線。卷材涂料是通過專門的涂漆機(jī)涂在鋼板或其它金屬表面上,再經(jīng)過烘烤成型。卷材涂料又可分為里層和表層,表層又分為底漆和面漆。表層要求高,面漆的要求更高。卷材涂料一般都使用金紅石,背面漆要求低,可以使用國產(chǎn)金紅石和環(huán)氧樹脂,面漆原料一般采用聚酯和進(jìn)口金紅石鈦白粉。
  汽車漆
  汽車漆有高級和中低級之分,最好的是轎車漆,其次是卡車和客車漆。汽車漆主要要求鈦白粉的耐候性、光澤和遮蓋力。目前能夠使用在轎車漆中的鈦白品牌很少,均為專用型進(jìn)口氯化法金紅石鈦白,如R2310、R706等。國產(chǎn)金紅石鈦白目前只能占據(jù)汽車漆中低檔市場。
  粉末涂料
  粉末涂料是使用樹脂與顏料等助劑直接熱熔,使顏料分散在熔融的樹脂中,再冷卻粉碎而成。由于粉末涂料不含溶劑,使用時(shí)不會(huì)造成環(huán)境污染;同時(shí)粉末涂料在使用過程中還可以回收,對節(jié)約能源也很有好處。粉末涂料通過靜電噴涂于家電、汽車零件等金屬件上,也可以用于塑料、木料等非金屬制品上,用途非常廣泛,施工良好的粉末涂料其表面光澤能夠與油漆媲美。粉末涂料根據(jù)所用樹脂不同分為:環(huán)氧改性、丙烯酸、聚酯等類型。采用的鈦白粉絕大多數(shù)是金紅石型鈦白。
  2塑料
  塑料工業(yè)是鈦白粉的第二大用戶,通常,鈦白粉在塑料領(lǐng)域的消耗量占鈦白粉應(yīng)用領(lǐng)域消耗量的20%。塑料工業(yè)是近幾年增長最快的領(lǐng)域,年均增長率6%,全世界500余個(gè)鈦白粉牌號中,有50多個(gè)牌號是屬于塑料專用的。鈦白粉在塑料制品中的應(yīng)用,除了利用它的高遮蓋力、高消色力及其他顏料性能外,它還能提高塑料制品的耐熱、耐光、耐候性能,使塑料制品免受UV光的侵襲,改善塑料制品的機(jī)械性能和電性能。由于塑料制品比油漆和油墨的涂膜厚得多,因此它不需要太高的顏料體積濃度,加上它遮蓋力高,著色力強(qiáng),一般用量只有1%~5%。幾乎所有熱固性和熱塑性的塑料中都使用它,如聚烯烴類(主要是低密度的聚乙烯、聚丙烯)、聚苯乙烯、ABS、聚氯乙烯等,它既可以與樹脂干粉混合,也可以與含增塑劑的液體相混合,還有一些是把鈦白粉先加工成色母粒后在使用。
  大多數(shù)塑料用鈦白粉粒徑都較細(xì),通常涂料用鈦白粉的粒徑為0.2~0.4μm,而塑料用鈦白粉的粒徑為0.15~0.3μm,這樣可以獲得藍(lán)色底相,對大多數(shù)帶黃相的樹脂或易泛黃的樹脂有遮蔽作用。
  塑料用鈦白粉一般都要經(jīng)過有機(jī)表面處理(多元醇、硅烷或硅氧烷),因?yàn)樗芰嫌免伆追叟c涂料用鈦白粉不同,前者是在低極性的樹脂中,通過剪切力加工混合,有機(jī)表面處理后的鈦白粉,在適當(dāng)?shù)臋C(jī)械剪切力下,就能比較好地分散。
  3造紙
  造紙是鈦白粉的第三大用戶。裝飾紙、圣經(jīng)紙和紙幣中一般都要使用鈦白粉,使用鈦白粉的紙張,白度好、強(qiáng)度高、有光澤、薄而光滑、印刷時(shí)不穿透,在相同條件下不透明度比碳酸鈣、滑石粉高10倍,質(zhì)量也能減輕15%~30%。裝飾紙也稱為鈦白紙,主要用于制作家具、地板、壁紙等的原材料。對于有抗老化的要求的紙張,必須使用金紅石;更多的金紅石是使用在高灰份的紙張中,這種高灰份的紙張必須使用金紅石,因?yàn)殇J鈦型鈦白的遮蓋力達(dá)不到要求。銳鈦型鈦白均用在低灰份的紙張中,如圣經(jīng)紙和紙幣等,圣經(jīng)紙要求紙張有很好的不透明度,一般使用銳鈦型鈦白即可滿足;造幣紙也要求很好的不透明度,主要也使用銳鈦型。在國內(nèi),裝飾紙使用的鈦白量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它兩個(gè)品種,這種形勢是由我國的消費(fèi)水平?jīng)Q定的。據(jù)不完全估計(jì),國內(nèi)用于裝飾紙的鈦白每年超過3萬t。裝飾紙中鈦白用量20%~40%,其它紙中鈦白1%~5%。金紅石用于耐候、高灰份的紙張,銳鈦型用于對耐候要求不高、低灰份的紙張,決定造紙廠選用何種鈦白的主要原因是造紙的成本,也就是鈦白的性價(jià)比。由于鈦白在造紙中的成本比例高達(dá)30%~50%,因此造紙廠在滿足用戶要求的情況下,對選擇鈦白可以說是斤斤計(jì)較,能使用銳鈦型決不使用金紅石。造紙行業(yè)對鈦白質(zhì)量的要求,按重要性的順序?yàn)椋?/span>
  1)遮蓋力(不透明度):含相同鈦白的紙張能夠遮蓋住底色的能力,這個(gè)指標(biāo)決定了鈦白的性價(jià)比。簡單說,遮蓋力高的鈦白,一般價(jià)格高,但使用量少,因此每噸紙張中鈦白的成本可能較低;遮蓋力低的鈦白,雖然價(jià)格低,但用量大,導(dǎo)致每噸紙張中鈦白的成本升高;
  2)白度:鈦白的白度決定紙張成型后的外觀;
  3)分散性:現(xiàn)在的造紙工藝一般都使用分散劑,因此,鈦白的水分散性差別不大;
  4)耐候性:國產(chǎn)金紅石能夠滿足多數(shù)紙張的耐候性能要求,只有很少的紙張需要金紅石提供很高的耐候性能;
  5)留著率:造紙行業(yè)均對過濾的水進(jìn)行回用,或采用助留劑,一般鈦白的回收率都在99%以上,之所以保留這個(gè)指標(biāo),是因?yàn)閲H大鈦白公司在推銷造紙專用鈦白時(shí)均同時(shí)提供助留劑配方和使用方法,以提高服務(wù)質(zhì)量,增加產(chǎn)品競爭力。
  4色母粒
  塑料色母粒是一種高濃縮、高效能的顏色配置品,即顏料以超常濃度均勻分布在載體樹脂中,并形成一定粒徑的顆粒。它主要由核心層(顏料)、偶聯(lián)層(偶聯(lián)劑或表面活性劑)、分散層(潤滑劑或分散劑)、增混層(載體樹脂)等組成。它在塑料中作為染色劑使用,廣泛用于吹膜、注塑、熱壓、注塑等塑料制品的生產(chǎn)。色母粒著色效果優(yōu)越,使用方便,節(jié)約能源,使用時(shí)無粉塵和污水,因此備受用戶的青睞。色母粒行業(yè)由于生產(chǎn)工藝簡單、投資少,得到速度發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國用于色母粒生產(chǎn)的鈦白每年2~3萬t,所使用的金紅石分為高中低三檔,高檔的使用進(jìn)口金紅石,中檔的使用國產(chǎn)金紅石,低檔的使用國產(chǎn)銳鈦型鈦白。
  色母??捎糜趯勐纫蚁?、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS塑料配色。其主要成分有顏料、樹脂、分散劑、填料、熒光增白劑、抗氧劑、抗紫外線劑、抗靜電劑、增韌劑、光亮劑等,鈦白粉在其中作為白色顏料使用,具有無毒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、遮蓋力高、分散性好等優(yōu)點(diǎn)。
  色母粒生產(chǎn)工藝有幾種,典型的如:顏料、樹脂、分散劑、體積顏料、其他助劑等經(jīng)過高速攪拌機(jī)混合,通過螺桿機(jī)擠出機(jī)擠出抽絲冷卻,再經(jīng)過切割機(jī)切割成色母粒。
  色母粒是作為工業(yè)原料,性能優(yōu)劣通常是在后續(xù)產(chǎn)品應(yīng)用中表現(xiàn)出來(如吹膜或注塑),因此,鈦白在色母粒中的性能也主要體現(xiàn)在色母粒的應(yīng)用過程中。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
  1)鈦白的著色能力:決定相同塑料制品顏色使用的鈦白量;
  2)鈦白的白度和色差:決定鈦白含量相同的淺色(白色)塑料制品的外觀;
  3)鈦白的分散性:影響色母粒生產(chǎn)成本和塑料制品的外觀、光澤等指標(biāo)
  4)鈦白的加工性能:影響色母粒生產(chǎn)成本。