鈦白粉作為“白色顏料”之王，具有白度高、不透明性高、物理化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于涂料、塑料(9615, -100.00, -1.03%)、造紙和油墨等領(lǐng)域。鈦白粉在涂料領(lǐng)域使用量最多，占總使用量57%左右。目前國內(nèi)高檔涂料領(lǐng)域使用鈦白粉主要依靠進(jìn)口，而國內(nèi)生產(chǎn)鈦白粉由于應(yīng)用性能存在差異等原因，一般只能用于性能要求不高的中、低端領(lǐng)域或配合國外產(chǎn)品應(yīng)用到較為高端的領(lǐng)域，很少能單獨(dú)替代國外牌號產(chǎn)品而占領(lǐng)高端市場。這是由于鈦白粉常規(guī)檢測結(jié)果與應(yīng)用體系存在差距，因此出現(xiàn)鈦白粉生產(chǎn)廠家常規(guī)檢測指標(biāo)良好，接近或好于國外產(chǎn)品，但在涂料制備過程中卻存在油分散性差、分散穩(wěn)定性差等問題。針對這些問題，研究人員進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)探索，發(fā)現(xiàn)鈦白粉的不同表面處理對其在溶劑型涂料中性能表現(xiàn)有較大影響。
油分散性是指鈦白粉在應(yīng)用的樹脂體系中能夠分散開并能持續(xù)穩(wěn)定的能力，表征鈦白粉在機(jī)械等外力存在時(shí)，能夠在樹脂體系中分散的難易程度。油分散性指標(biāo)表征了鈦白粉在涂料中的存在狀態(tài)，只有呈現(xiàn)好的分散性能，才能體現(xiàn)鈦白粉的其他性能。
鈦白粉的分散性與鈦白粉和分散介質(zhì)極性的平衡、鈦白粉的電荷、鈦白粉粒子的形狀、鈦白粉介質(zhì)的表面張力、鈦白粉的表面積與親介質(zhì)性幾個(gè)方面有關(guān)，由于采用相同原料，因此鈦白粉粒子的形狀影響可以忽略，只考慮其他幾方面原因。眾所周知，多羥基醇類產(chǎn)品的親水極性基團(tuán)更易于被物理吸附等方式結(jié)合在鈦白粉表面，而親油的非極性基團(tuán)向外與有機(jī)分散劑介質(zhì)作用，降低了鈦白粉介質(zhì)的表面張力和表面積，改變了整個(gè)基團(tuán)的潤濕性，從而使鈦白粉的分散性得到提高。
鈦白粉在涂料中的分散狀態(tài)越好，則遮蓋性能越高，分散性決定了鈦白粉的應(yīng)用性能，因此提高產(chǎn)品的分散性是改善鈦白粉應(yīng)用性能的關(guān)鍵。有機(jī)表面處理劑一般分為錨固基團(tuán)和溶劑化鏈兩部分。進(jìn)行有機(jī)表面處理的過程中，鈦白粉基體與錨固基團(tuán)相結(jié)合，在表面形成一層牢固的保護(hù)層，通過溶劑化鏈的空間立體屏障作用，使鈦白粉達(dá)到穩(wěn)定分散的效果。在溶劑型涂料中，鈦白粉被聚合物樹脂所包覆，而聚合物又被溶劑所溶劑化。因此，包覆的樹脂均帶有溶劑化長鏈，而樹脂中的溶劑化鏈與鈦白粉表面的有機(jī)處理劑的溶劑化鏈有一定的相互作用，當(dāng)這些鏈段結(jié)合得較好時(shí)，就達(dá)到鈦白粉在樹脂和溶劑型涂料中均勻分散的目的。多羥基醇類表面處理劑親水基團(tuán)更易于與鈦白粉結(jié)合，在鈦白粉表面形成保護(hù)層，親油的有機(jī)鏈段與丙烯酸樹脂、混合溶劑作用，較好結(jié)合時(shí)，使鈦白粉達(dá)到穩(wěn)定分散作用。鈦白粉、樹脂和溶劑之間相互影響，相互制約，任何一種組分的不同都會(huì)影響整個(gè)體系的性能，因此選用合理的表面處理劑來增強(qiáng)鈦白粉在丙烯酸樹脂涂料中的分散性具有重要意義。一般在涂料應(yīng)用領(lǐng)域中所使用鈦白粉建議選擇經(jīng)醇類有機(jī)表面處理劑處理的鈦白粉產(chǎn)品，醇類有機(jī)處理劑易于與鈦白粉基體結(jié)合，與丙烯酸樹脂體系發(fā)生交互作用，從而使分散作用增強(qiáng)。
鈦白粉常規(guī)分散性與在丙烯酸樹脂涂料中的分散性存在一定差距，不同有機(jī)處理劑處理的產(chǎn)品在丙烯酸體系中應(yīng)用性能差異較大，在鈦白粉生產(chǎn)過程中要選擇合適的有機(jī)表面處理劑，滿足應(yīng)用體系要求。
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