Диоксид титана: полное руководство по спецификациям и применению
Узнайте о ключевых характеристиках диоксида титана (TiO₂) и о том, как они влияют на его эксплуатационные характеристики в покрытиях, пластиках, бумаге и т. д. Узнайте о его применении — от автомобильных красок до косметики — и о критической роли таких свойств, как непрозрачность, устойчивость к атмосферным воздействиям и диспергируемость, в достижении оптимальных результатов.
Диоксид титана (TiO₂) — универсальный и широко используемый белый пигмент, известный своими превосходными свойствами, такими как высокий показатель преломления, химическая стабильность, устойчивость к атмосферным воздействиям, белизна, прочность окраски и непрозрачность. Ниже приводится подробное объяснение его спецификаций, вариантов применения и того, как его спецификации соотносятся с его сферами применения.
Основные характеристики диоксида титана
Эффективность диоксида титана в различных областях применения определяется несколькими ключевыми характеристиками:
| Спецификация | Описание |
|---|---|
| Цвет (Белизна) | Белизна TiO₂ является важнейшим показателем его качества. Она зависит от размера частиц, формы, распределения, типа кристаллов и содержания примесей. |
| Непрозрачность (Кровная способность) | Непрозрачность определяется разницей в показателе преломления TiO₂ и окружающей среды. Рутиловый TiO₂ (показатель преломления 2,71) имеет более высокую непрозрачность, чем анатазный TiO₂ (показатель преломления 2,55). |
| Интенсивность тонирования | Это измеряет способность TiO₂ придавать свой цвет при смешивании с другими пигментами. Более высокая красящая способность означает, что для достижения желаемого цвета требуется меньше TiO₂. |
| Поглощение масла | Это показывает, сколько масла TiO₂ может поглотить, влияя на его дисперсию в покрытиях и красках. Это помогает оценить объемную концентрацию пигмента (PVC) в формулах. |
| Химический состав | Химический состав TiO₂ влияет на его свойства, включая белизну, красящую способность и устойчивость к атмосферным воздействиям. |
| Устойчивость к свету и погодным условиям | Способность TiO₂ противостоять разрушению под воздействием ультрафиолетового излучения и суровых погодных условий имеет решающее значение для применения на открытом воздухе. |
| Глянец | Глянец является важным показателем для таких областей применения, как автомобильные краски, чернила и пластик, где требуется высокоглянцевая отделка. |
| Нестабильное содержимое | Это относится к содержанию влаги, адсорбированной на поверхности TiO₂. Низкое содержание летучих веществ предпочтительно в системах на основе растворителей, чтобы избежать проблем с дисперсией. |
| Дисперсность | Дисперсность влияет на то, насколько хорошо TiO₂ может быть смешан со средой. Плохая дисперсность может привести к увеличению времени измельчения и повлиять на внешний вид и производительность конечного продукта. |
| Обработка поверхности | Обработка поверхности (неорганическая или органическая) имеет важное значение для улучшения характеристик TiO₂ в конкретных областях применения, таких как улучшение диспергируемости, устойчивости к атмосферным воздействиям и совместимости с различными средами. |
| Постоянство качества | Стабильное качество имеет решающее значение для последующих пользователей, поскольку позволяет поддерживать стабильность продукта и избегать частых корректировок рецептуры. |
Сценарии применения диоксида титана
TiO₂ используется в широком спектре отраслей промышленности благодаря своим превосходным свойствам. Ниже приведены основные сценарии применения:
| Приложение | Описание |
|---|---|
| Покрытия (60% с использованием TiO₂) | – Краски для наружных работ: рутиловый TiO₂ используется из-за его превосходной атмосферостойкости и непрозрачности. – Краски для внутренних работ: анатазный TiO₂ часто используется из-за его белизны и экономичности. – Автомобильные краски: высококачественный рутиловый TiO₂ (например, R2310, R706) используется из-за его блеска, непрозрачности и атмосферостойкости. – Порошковые покрытия: рутиловый TiO₂ предпочтителен из-за его долговечности и непрозрачности. |
| Пластики (использование 20% TiO₂) | – TiO₂ используется для улучшения белизны, непрозрачности и устойчивости к ультрафиолетовому излучению пластиковых изделий. – Он широко используется как в термореактивных, так и в термопластичных пластиках, с типичными уровнями использования 1%-5%. – Мелкие размеры частиц (0,15-0,3 мкм) предпочтительны для достижения синего оттенка, который помогает замаскировать пожелтение смол. |
| Мастербатч | – TiO₂ используется в цветных суперконцентратах для пластмасс, где он обеспечивает высокую прочность окраски, белизну и диспергируемость. – Характеристики TiO₂ в суперконцентратах имеют решающее значение для конечного внешнего вида и качества пластиковых изделий. |
| Бумага (третье по величине использование) | – TiO₂ используется в высококачественных бумагах, таких как декоративная бумага, библейская бумага и денежная бумага, для улучшения белизны, непрозрачности и пригодности для печати. – Рутиловый TiO₂ используется для высокозольных бумаг, в то время как анатазный TiO₂ используется для низкозольных бумаг, таких как легкая бумага и денежная бумага. |
| Чернила | – TiO₂ используется в чернилах для обеспечения непрозрачности, белизны и глянца. – Он особенно важен в высококачественных печатных приложениях. |
| Косметика | – TiO₂ используется в косметических средствах, таких как тональные основы и солнцезащитные кремы, благодаря своей непрозрачности, защите от ультрафиолета и гладкой текстуре. |
| Текстиль и волокна | – TiO₂ используется в синтетических волокнах для улучшения белизны и устойчивости к УФ-излучению. – Он также используется в текстильных покрытиях для повышения долговечности. |
| Керамика и стекло | – TiO₂ используется в керамике и стекле для улучшения белизны, непрозрачности и устойчивости к ультрафиолетовому излучению. |
Связь между спецификациями и приложениями
Характеристики TiO₂ напрямую влияют на его производительность в различных приложениях. Ниже приведена иллюстрация того, как ключевые характеристики соотносятся с конкретными приложениями:
| Спецификация | Приложение | Отношение |
|---|---|---|
| Белизна | Бумага, пластик, косметика | Высокая белизна необходима для получения ярких белых изделий из бумаги, пластика и косметики. |
| Непрозрачность | Покрытия, Пластик, Бумага | Высокая укрывистость имеет решающее значение для обеспечения покрытия красками, пластиком и бумагой, снижая необходимость в дополнительных слоях. |
| Интенсивность тонирования | Мастербатч, Покрытия | Высокая интенсивность окрашивания снижает необходимое количество TiO₂, снижая затраты на рецептуры мастербатчей и покрытий. |
| Устойчивость к погодным условиям | Краски для наружных работ, автомобильные краски, наружные пластики | TiO₂ с высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям обеспечивает длительную эксплуатацию при наружном применении. |
| Дисперсность | Покрытия, пластики, чернила | Хорошая диспергируемость обеспечивает равномерное распределение TiO₂, улучшая внешний вид и эксплуатационные характеристики конечного продукта. |
| Обработка поверхности | Все приложения | Обработка поверхности повышает совместимость TiO₂ с различными средами, улучшая диспергируемость, устойчивость к атмосферным воздействиям и стабильность. |
| Глянец | Автомобильные краски, чернила, пластик | Высокий глянец необходим для получения блестящей, привлекательной поверхности автомобильных красок, чернил и пластика. |
| Нестабильное содержимое | Покрытия на основе растворителей, пластики | В системах на основе растворителей предпочтительнее низкое содержание летучих веществ, чтобы избежать проблем с дисперсией и обеспечить стабильность продукта. |
Заключение
Диоксид титана является критически важным материалом во многих отраслях промышленности, и его эксплуатационные характеристики определяются рядом характеристик, таких как белизна, непрозрачность, прочность окраски и устойчивость к атмосферным воздействиям. Эти характеристики напрямую влияют на его пригодность для различных применений, от покрытий и пластика до бумаги и косметики. Понимая взаимосвязь между характеристиками TiO₂ и его применениями, производители могут выбрать правильный тип TiO₂ для оптимизации производительности продукта и экономической эффективности.
