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二氧化钛表面处理技术进展


无机物表面处理就是在 T0 浆料中添加无机 i: 物处理剂,并使其金属离子以氧化物或氢氧化物的
形 式沉积在 TOz i 颗粒 表面 , 无机物处理剂 的种类 很 多 ,常 见的有铅 、硅 、钛等 。
3 11 铝表面处理 ..
在钛 白浆料 中加 入可溶性 铅盐 ( 硫酸铝 或偏铝
酸钠)在搅拌条件下用酸或碱调节 p , H值为 目 0 ~l , 泗 一 姻 姚 髋 淅 后
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\ 二氧化钛表 理技术进展
2。 、 厂
李正安
( 株洲
摘要
应用范围
1…

分厂)
提 高了各种高聚物静 电干涂料 粉末体系 的非凝 聚干 分 散体 的性 质 ,以及 因疏水性而 捧除 了涂 料组 成的
吸潮性 。该产品主要用于工程高 聚物 、聚 氨酯 涂料
用硅酸钠 等处理 后的 TO ,当硅酸钠 酸化 时, i 最初析出 s ( . iOH) 形式的正硅酸 , 由于单体正硅酸
用胺类表面处理剂 ( 如二 异丙醇胺 )在气流粉 碎时对 Ti 进 行干法表面 处理 , 面处理 后的产品 O: 表
4 结

很容易分散于油性漆料中,并且能减少造纸应用时
的起泡倾向。该 产品可广 泛应用 于油漆 、水性乳胶 漆 、造 纸等 领域 中.
32 2 磷醴曹衰面处理 ..
Ti: O 表面 处理技术发展相 当快 , 国内在这方 面 的 研 究还 不 够深 入 ,随 着我 国工 业 的快 速 发展 , Ti 表面 处理技术 已越 来越 引起 了人 们 的重视 , 0: 为 了改变国 内Ti 0 品种单一的落 后状况 , 该着重 研 应 究 TO: i 的表 面处理技术 ,开发多 品种包膜 的 Ti O 产品 ,使国 内 Ti 工业更加成熟起 来 。 Oz 经过表面处理剂 处理 的 Ti 产品 , O: 不仅可以改 进光 稳定性 ,降低光 敏性 .改进遮盖 力 ,提 高耐 候 性 ,以及改进分散性 .而且 还可 以改普其 产品的加 工性 能和物理机械性 能。 由于其表面性能 的改变 , 使
3 ij TO 表面处理
0 的表面处理 . 按照处理 剂的类型不 同,表 面 处理 分为无机包膜 、有机包 膜和 复合包膜 。无机 包膜是 在 TO: i 颗粒 表面 沉积一 层金属 的 氢氧化 物
或水合氧化物, 以降低光化学活性 , 提高耐候性 . 有
机包膜 即表 面活性处理 , 主要是 改进 T; 0 在不 同介 质中的分散 性。复合包膜是 同时或分别 使用二种 或 多 种表 面处理荆来处理 T0 ,使 Ti 面性能 更 i。 O表
其光泽和不透 明性 。
12 硅衰面处理 .
晶水、化学吸附水和物理吸附水)形成化学键 ,使
硅烷偶 联剂牢 固地 吸附在 Ti 0 表面 。 经过 硅烷 偶联 剂 处理 的 Ti 0 产品 ,在 其表面形成 了一层 分子膜 .
使 Ti 的表面性质得到 改变 . O: 应用于涂料 中极大地
32 有 机物表面 处理 . 有 机物表面 处理 主要是改 变钛 白的表 面性能 , 改进钛 白在 各种 介质 中的分散性 能 。有机处理剂和
钛 白表面的连接方式有两种 , 物理吸附和化学 吸附,
T0 表面 ,这样就拓宽 了 T0 产 品的用途 。 i i
3 3 1 硅 、铝同时衰面处理 ..
苛刻介质前必须作相当的精制加工 ,即表面 处理 经过表 面 处理 的 T; ,可 获得 许 多优 异的性 0: 能 , 用范 围更加 广泛。TO 应 i 的表 面处理就 是通过 物 理 或 化 学 的 方 法 将 表 面 处 理 剂 吸 附 或 反 应 在
TO 的表面 , 成表面改性层 . i 形 从而改 善 Ti 的表 O 面性 能。 采用不同的表面处理和不同的处理方法 , 可
一 l 一 、
活性大. 它很快缩聚成缩合硅蒯 s一 , 等 领域 中 。 i 0 l 井以
羟基形式牢 固地 键合到 Ti 的表面 , 过生成 活 O: 通 性 硅 形成 一层致 密的无定形水合氧化硅 表皮状膜 。 经此表面处理 的 Ti 产品 , 善了其 亲水性 , O: 改 提高 了遮 盖力和耐候性 ,此 产品可适用于装饰漆 、工 业
分 别用 硅酸钠 和偏铝 酸钠 加入到 钛 白浆料 中 , 通 过调 节 p H值 ,使 硅和铝 沉积在 T0: i 颗粒表 面 , 使 最终 产品既有 氧化铝 又有二 氧化硅包膜 的一种 改
性 产品 , 经过这种表面处理 的 Ti O 产品应用干 油漆
前者是有机物表面活性剂分子 的极性基被有极性 的 TO 分子 吸附在表面 , 非极性 基暴露在外与漆基亲 和, 从而使界面张力降低 , 颜料颗粒相互分离 , 使 达 到分散 的效果 .后者是有机处理剂 与钛 白表面的羟 基反应而连接起来 ,其反应 式为 :
二氧化钛是最重 要的无机化工产品之 一 .与 国
民经济的发展有着密切的关系 .它 广泛地应 用于橡 胶 、搪瓷 、涂料 、造纸 ,油墨 、化纤 、医药 、化妆 品、塑料等 各个行业 和都门 .涂料是钛 自的 主要 用 户 。未经处理的 T0t i ,是质硬似 砂砾般 的物体 .只
能以长时问的球磨加工分散于液体介质之中.它表 现 出有相当光催化活性的表面 ,这种性质使它用 于 室外产品时受到限制, 因此, i TO 用于涂料或某些
料 中的变黄现象 。 该产品可广泛应 用注塑件 、 板材 、 层压板等热塑性塑料制 品中。
32 3 硅烷儡联卉 衰面 处理 .. I
异 的 Ti 产 品. 于广大钛 白工作者 来说 , 0: 对 表面处 理 的研 究也是十分必要的和 紧迫的 。
( 收蓓 日期 1 9 . .2 9 6s 2 )
其应用 范围更加广泛 .因此 ,为了获得性 能更加优
浆料
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中 ,把处理 过的浆料用过热蒸汽粉 碎至平均粒度 约
0 1 ~0 2 徽米 ,经此 表面处理后 的 T 0 产品改 .9 . 1 i
善了在热塑性基料中的分散性,降低了粘度,提高 了热稳 定性 .还可 以抑制 其在聚 乙烯 、聚丙烯等塑
国的 B S A F公司 、美国的 D pn 公司等在二氧化 uo t
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1 9 .4 9 6
3 1
形成 氧化铝 包膜 的 产品 。经此 表面处理 的 Ti 产 O 品. 降低了 TO 的光化学活性 . i 用于涂料 中可提高 涂料的抗粉化性 能 ,用于纸板和纸张的涂覆可增 加
是一种传统的包膜方法。干法是在气流藏带下用喷
雾方法 使钛 白颗 粒表面吸附一种金属 卤化物 ,再在 含氧气体 存在下焙 烧使其氧化成氧 化物 ,或在过热 蒸 汽等 含水 气体存在下使其水解 ,此法 流程短 ,易
于连续 化 自动化 ,对 有机包膜尤为适宜 .下面着重
克服 TO 表面自身的缺陷,提高其润湿性和分散 i:
法 两种 。 湿法是在水介质 中进行 , 用于无机包膜 , 适
2 i TO 表面处理 的必要性
TO 分子是有 极性 的分子 ,Ti i O 粒子 表面的 特性 是亲水疏 油的 ,易凝聚 ,分散性能差 ,直接应 用效果不好 。因此 ,要使钛 自在某些特定的 介质 中 有 良好 的润湿性 , 就必须改变 Ti: O 的表面性 质 , 以
性。
阐述不 同表面处 理剂 的处理方法 、原理和 效果等 。
3 1 无机物 表面处理 .
为 了改 瞢 T0。 i 表面性能 . 必须撮 据 Ti O 的本 身特点及用 户的要求 ,恰 当地 选择合适的表面处理 剂及处理方法 。选择不 同的表 面处理剂 和应用不 同 的方法 ,得到的 TO: i 产品 的表面性 能各异。 随着 现代工 业 的发展 ,TI 的应 用越 来越 广 O 泛, 欧、美 、日本等 国家对 Ti 的表面处理 也相 当 O 重视 , 国的 T ̄le 英 ixd 公司 、 国的 s M 公司 、德 美 c
幸文解连 了TO。 i 表面处理技束 的进展. 着重讨论 了Ti O 表面处理 的方法, 愿理尊. 以A处 理后 的Ti O,
1 前

钛 的表面处理方面研究颇深 ,已申请了不 少有关 这 方 面的专利 . 箍着表面处理 后 Ti 产 品需求 量的增 0: 加 ,T; 0 的表面处理 已向多 元化 的方 向发展. 我 国的钛 白工业起 步较娩 ,自 15 起在 上 96年 海 、广州、天津等地开始生产钛 白,发展 至今全 国 巳有上 百家 . 但生产颜料型钛 白粉厂的仅有十 来家 . 而 且质量低 、品种单 一 ( 绝大多数 只有锐 钛型 ) ,经 表 面处理 上档次的金红石型钛 白粉 几乎没有 ,长 期 以来, 挡包膜金红 石型钛 白粉依赖进 口. 高 因此 . 研 究和开 发钛 白粉的表面处理是 十分迫 切的 。
漆等户外涂料 中。
3 3 复合表面处理 .
为了获得应 用性能 更佳 的 T 0 产 品 , i 根据 表面 处理 的效 果 , 常不 只是采用一种表 面处理 剂 , 通 而 是 采用两种 或多种表面 处理剂 进行混合 表面处理和 多次 表面 处理 .使处 理 剂 同 时或 一层 层 地 包 覆在
季 戊四醇进 行干 法表 面处理 . 这种 T O 产品 . i 内包
用于 Ti 表面处理的 有机 处理 剂有多种 , O: 如胺 类 、酯类 、脂肪酸碱金属 盐、多元醇 、有机硅化合 物等 。
3 z1 胺娄衰面处理 ..
膜 为二氧化 硅 ( 或氧化铝 ) 外包膜 为季戊 四醇 。 , 这 种 产品具 有 良好 的分散性和润湿性 .广泛应用 于橡 胶和合成纤 维的着色 以及 印酬油 墨等领 域 中.
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