中國新型涂料網訊：鈦白粉是一種優良的白色粉末顏料，具有良好的光散射能力，因而白度好，著色力高，遮蓋力，強同時具有較高的化學穩定性和較好的耐候性，無毒無味，對人體無刺激作用，廣泛應用于許多工業領域，如涂料、塑料、造紙及油墨等。目前，國內鈦白粉企業主要生產低擋次銳態型鈦白粉，金紅石型鈦白粉主要依賴于進口。由于金紅石型鈦白粉折光率和耐侯性都比銳態型高，因而應用范圍廣。國內的卷材涂料多數采用金紅石型鈦白粉，但由于金紅石型鈦白粉價格昂貴，且國內生產產量有限，這樣使得銳態型鈦白粉在卷材涂料中的應用有一定的潛力和前景。本文從卷材涂料的性能和組成出發，討論了鈦白粉在涂料中的作用，以及銳態型鈦白粉質量指標優劣對卷材涂料應用性的影響，通過分析，找出銳態型鈦白粉在生產工藝中加強質量控制和技術改進的措施，來達到銳態型鈦白粉在卷材涂料中應用的目的。
2卷材涂料的基本性能和組成
卷材涂料和一般的傳統涂料沒有多大的組分差異，它也是一種涂覆在物體表面，并能形成牢固附著的連續薄膜的物質，一般由溶劑油、樹脂、顏料、稀料、催干劑及其它輔助材料組成。其中溶劑油和樹脂是涂料的成膜基料，是構成涂料的基礎，決定著涂料的基本性能，被稱為主要成膜物質。卷材涂料所用的樹脂多數是聚酯樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂和氟碳樹脂。顏料和填料本身不能成膜，主要用于著色和改善漆膜性能，在涂料中處于次要地位，稱為次要成膜物質，其它均稱為輔助成膜物質，主要是改善涂料的某些性能。卷材涂料一般要求較高的耐侯性和防水性能，因此對于主要成膜物質和顏料特性的選擇異常重要。
3鈦白粉在卷材涂料中的作用及所具備的條件
鈦白粉在卷材涂料中的作用和傳統涂料沒有區別，主要用做顏料著色劑，有著色和遮蓋的作用，是次要成膜物質。而且對涂料的流變性、抗粉化能力、耐侯性以及耐化學腐蝕性都有一定的作用。由于卷材涂料著重于涂料的耐侯性和防水性，因此，作為次要成膜物質的鈦白粉必須具備純正的顏色(白度高)，良好的遮蓋力和著色力，且在一定時間內不變色，即耐侯性強，有一定的防水能力。
4銳態型鈦白粉質量指標在卷材涂料應用中受限制原因分析
4.1顏色
銳態型鈦白粉的顏色，在鈦白企業通常用油相白度或者干粉白度來表示。白度是鈦白粉很重要的顏料性能指標，在各行各業都特別注重白度這一指標，當鈦白粉白度較差或者色差大時，在涂料生產中，涂料的顏色和光澤下降，嚴重時發灰、發暗，大大影響涂料的應用性能。對于銳態型和金紅石型鈦白粉顏色上沒有較大的差異，當生產各工藝控制嚴格和有一定質量體系保證的情況下，銳態型鈦白粉的顏色可以和金紅石型相媲美。
4.2鈦白粉的細度和分散性
鈦白粉的細度在鈦白企業通常用325目篩余物來控制，當細度超標時，涂料涂膜在涂飾物體表面明顯有粗顆�；蛘哂绊懥蒜伆追鄣姆稚⑿�。
鈦白粉是一種品質優越的白色顏料，它不溶于水，也不溶于油，能夠均勻地分散在這些介質中，因此，鈦白粉具有水分散性和油分散性的兩種分散特性。水性涂料中，在涂料其它組分正常的情況下，要求鈦白粉的水分散性良好，且在體系中達到分散穩定化。對于水分散性差的鈦白粉，在高速剪切力的作用下，分散后，很易團聚而導致返粗現象，這樣在涂料的運輸過程中，出現分層，使用時帶來很大的不便。對于溶劑型涂料，當鈦白粉油分散性較差時，鈦白粉在油性溶劑中不能完全的分散，也會導致顆粒團聚，生產溶劑型涂料時，要求的分散設備嚴格，能耗高。
鈦白粉分散性較差，則涂膜表面粗糙，反射光線凌亂，大大影響涂料涂膜光澤。另一方面，這種粗糙的涂膜很容易積存帶有腐蝕介質的水和塵埃，不僅影響涂膜的外觀，同時也嚴重降低涂膜的耐久性。分散性好的鈦白粉，能夠均勻地分散在溶劑中，涂膜表面光滑如鏡，使得大部分光線被反射，受紫外線的破壞大大減少。因此，銳態型鈦白粉一般沒有進行包膜處理，它的吸油量較高，導致油分散性差，使得在涂料行業應用中受到一定的限制。
4.3遮蓋力
鈦白粉遮蓋力，就是當涂料施工后，由于鈦白粉的作用，能夠將被涂物面遮蓋住時的最少用量。遮蓋力好壞，又決定于顏料的折光率與油料折光率之差，其差數越大，遮蓋力越好。當涂料配方確定以后，其組成物質的折光率是一定的，因此，影響涂料遮蓋力的主要物質就是顏料，鈦白粉遮蓋力主要由其粒度和粒度分布來決定。銳態型鈦白粉遮蓋率明顯低于金紅石型，要提高遮蓋率就必須增大鈦白粉在涂料中的用量，一方面會增加涂料生產成本，另一方面會嚴重影響涂料的流變性，因此，提高銳態型鈦白粉遮蓋率能夠提高其在本行業的市場份額和競爭力。
4.4粒度分布
鈦白粉的粒度分布是很重要的一個綜合性指標，它不僅影響鈦白粉本身的顏色、著色力、分散性和遮蓋力，而且影響鈦白粉在各個領域中的應用性能。因此，對于鈦白粉分散性、遮蓋力以及其它耐侯性等等應用性能的問題，可以從粒度分布上進行分析和改進。在涂料組成中，對單一鈦白粉的粒度分布情況而言，它能夠影響涂膜遮蓋力和機械強度，原因在于鈦白粉的粒徑一般在0.2~0.4um，很小，有比較大的表面積，可以吸附成膜聚合物而使顆粒成為準交聯點，增大涂膜的機械性能。
4.5其它
鈦白粉的耐侯性以及防水性，是鈦白粉很重要的應用性能指標，近兩年各個鈦白粉生產企業逐漸受到關注。對于銳態型鈦白粉由于受生產工藝和原理的限制，本身雜質和可溶性物質含量較高，且不進行包膜處理，因此，這方面因素使它在卷材涂料應用中受到很大的限制。
5改進銳態型鈦白粉應用性能的途徑
5.1提高和穩定鈦白粉白度的主要途徑
鈦白粉的白度影響因素很多，有礦源的影響，也有設備和關鍵技術的影響。通過試驗和現場經驗，影響其白度的主要因素有：水解質量，雜質元素的清除和煅燒條件。
鈦白粉的水解技術，目前國內有加壓水解和常壓水解兩種技術，從水解質量和產品質量來分析，常壓水解質量較好，水解粒徑均勻。要保證水解質量，必須嚴把濃鈦液質量指標，控制鐵鈦比和固含量在規定范圍內，同時加大水解工藝操作條件的控制。
影響鈦白粉白度的另外一個主要因素是一些雜質有色元素，例如：鐵、鈷、鎳等，必須采取一定的措施進行清除，對于銳鈦型鈦白粉，高鐵含量在120ppm時，影響其白度，甚至發生光色互變現象。采用漂白技術，加大高鐵的洗滌力度，同時加一些掩蔽劑，例如：三氧化二銻和磷酸，來對鐵進行絡合掩蔽，降低雜質元素對鈦白粉白度的影響力。
煅燒條件的控制，是鈦白粉晶核定型的一個重要環節，良好的煅燒溫度，可以使鈦白粉脫硫、脫水完全，盡量避免鈦白粉晶核的晶格缺陷，而影響其白度。因此，加大對關鍵溫度點的控制，同時使進料量和窯體轉速合理匹配，增加燃燒室，避免物料和火焰接觸，發生燒結。
5.2穩定鈦白粉粒度分布，提高鈦白粉分散性和遮蓋力的途徑
鈦白粉粒度分布是一個綜合性的指標，它嚴重影響鈦白粉顏料性能和產品應用性能，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雜，首先是水解原始粒徑的大小，通過控制和調節水解工藝條件，使原始粒徑在一定范圍內。其次是煅燒溫度，偏鈦酸在煅燒的過程中，粒子經歷一個晶型轉化期和成長期，控制適宜的溫度，使成長粒子在一定范圍內。最后就是產品的粉碎，通常對雷蒙磨的改造和分析器轉速的調節，控制粉碎質量，同時可以采用其它粉碎設備，例如：萬能磨、氣流粉碎機和錘磨裝置。
5.3通過表面處理，提高鈦白粉的應用性能
鈦白粉是極性很大的粉體，本性是親水憎油的，但如果表面吸附有空氣、水和其他污染物，則在水中的分散性降低，常常需要對其作表面處理，常用處理劑為水合氧化鋁和水合氧化硅。目前市場上也有很多表面處理劑，例如：有機硅、偶聯劑等進行處理，或者加一些其它無機顏料例如：硫酸鋇、氫氧化鋁等來改善鈦白粉表面特性，提高其分散性。
6銳態型鈦白粉在卷材涂料中的發展前景
在卷材涂料中，選擇一定特性的樹脂也是改進涂料應用性的一個很重要途徑，由于卷材噴涂是在一個相對封閉的環境中進行，是符合環保理念的一種方式，目前比較流行。有報道，當在卷材涂料中加入一些封閉劑，能夠大大提高涂料的耐侯性。近兩年有不少科研單位對一些特性交聯劑的研究，發現某些交聯劑加在樹脂中，能夠大大改善涂料的防水性、耐侯性以及耐腐蝕能力，此時可以用價格低廉的銳態型鈦白粉替代金紅石產品，獲得最大的利潤空間，不過這種研究成果目前處于實驗階段，相信很快會有新的突破，是國內的銳態型鈦白粉在卷材涂料領域尋得一席之地，也為低擋次鈦白粉在高檔次涂料領域發揮自己的特色，有比較廣闊的發展前景。
7小結
本文從卷材涂料的性能和組成出發，分析了銳態型鈦白粉質量指標在涂料應用中受限制的原因，并提出穩定和改善銳態型鈦白粉質量的途徑和在卷材涂料行業的前景，有一定的參考意義。
