作為一種白色顏料，鈦白固然有優(yōu)良的光學(xué)和某些顏料特性，但未經(jīng)表面處理的原始鈦白顆粒，如直接用于制漆，尚存在一定的缺陷。例如，它在很多涂料介質(zhì)中不能很好地分散;制成的漆膜不 耐日曬雨淋，容易失光、泛色、粉化等等。要克服這些缺陷，就需要經(jīng)過(guò)一系列的粒度分級(jí)和表面 改性處理，稱為后處理。通過(guò)后處理，還能改善它的底色、著色力、遮蓋力和不透明度，并提高化 學(xué)穩(wěn)定性。對(duì)某些需要具有特殊性質(zhì)的產(chǎn)品，例如化纖消光用鈦白，應(yīng)防止它使纖維產(chǎn)生對(duì)光和熱 的敏感性，也要通過(guò)后處理來(lái)解決。
鈦白的后處理中最重要的工序是表面處理---包膜，這里主要介紹表面處理工藝。 要提高鈦白的耐候性和在各種介質(zhì)中的分散性，并使它具有優(yōu)良的顏料性能，表面處理是常用的也是最用效的方法。所謂表面處理，就是在顆粒表面“包覆”一層特殊的“膜”。近年來(lái)，各國(guó)為了改善產(chǎn)品性能，發(fā)展符合特殊要求的不同品種，對(duì)表面處理進(jìn)行了大量的研究，創(chuàng)造了很多方法。
表面處理的方法： 按照處理劑類型的不同，表面處理分無(wú)機(jī)包膜和有機(jī)包膜兩大類。一般地說(shuō)，無(wú)機(jī)包膜是在鈦白顆粒表面沉積一層金屬的氫氧化物或水合氧化物，以降低光化學(xué)活性，提高耐候性。有機(jī)包膜即 表面活性處理，主要目的是改進(jìn)鈦白在不同介質(zhì)中的分散性。
按照處理工藝，表面處理分濕法和干法兩種。濕法在水介質(zhì)中進(jìn)行，適用于無(wú)機(jī)包膜，又分煮 沸法、中和法和碳化法三種。煮沸法是在強(qiáng)烈沸騰下使處理劑水解而沉淀在鈦白顆粒上。此法適應(yīng) 性差，水解不易徹底，過(guò)程較慢，不易控制，故不常采用。中和法是在漿液中加入酸性(或堿性) 包膜劑，再以堿(或酸)中和，使處理劑沉淀出來(lái)。碳化法是在含包膜劑的堿性鈦白漿液中通入二氧化碳使處理劑沉淀，據(jù)稱用此法使硅鋁共沉淀形成的膜比中和法更均勻，因?yàn)榇朔ǚ磻?yīng)緩慢，接 觸面亦大，反應(yīng)式如下
Na2O·mAl2O3+CO2+nH2O=mAl2O3·nH2O+Na2CO3 Na2O·mSiO2+CO2+nH2O=mSiO2·H2O+Na2CO3
干法后處理是一種新工藝，是在氣流載帶下用噴霧方法使鈦白顆粒表面吸附一種金屬鹵化(如 AlCl3、ZnCl2、ZrCl4 或 TiCl4 )，再在含氧氣體存在下焙燒使其氧化成氧化物，或在過(guò)熱蒸氣等含水 氣體存在下使其水解。此法對(duì)有機(jī)包膜尤為適宜，因?yàn)橛袡C(jī)處理劑往往也是一種粉碎助劑。
A、 無(wú)機(jī)包膜
鈦白顆粒表面以鋁或硅的氧化物包覆后能減少漆膜的黃變和粉化現(xiàn)象，這是很早便已發(fā)現(xiàn)了的。
這兩類化合物也是至今仍用得最多的包膜劑。經(jīng)過(guò)后處理，人們發(fā)現(xiàn)鈦白的比表面積大為增加，有 的能增加一倍。
對(duì)于所包的膜的物理狀態(tài)，也應(yīng)由性能要求的不同而不同。例如：如果主要目的是提高耐候性，其膜應(yīng)薄而致密，呈表皮狀，這樣能使鈦白與油料間循環(huán)不息的光氧化還原反應(yīng)抑止到最大限度。 當(dāng)用于制造平光乳膠漆時(shí)，則應(yīng)處理成海綿狀的不規(guī)則的膜，這樣由于顏料顆粒間隔而留有氣孔， 入射光穿過(guò)顏料——空氣界面的折光指數(shù)差(2.76～1.06)大于顏料——漆料界面的折光指數(shù)差(2.76～1.50)，光散射力大為增強(qiáng)，從而提高了涂料的不透明度。 最常用的包膜劑仍然是鋁和硅的化合物，使用時(shí)加入可溶性鋁或硅鹽的水溶液，再在一定條件下使它水解，沉淀出氫氧化物，包覆在鈦白顆粒表面。
(1)鋁包膜
常用的是硫酸鋁，當(dāng)以堿中和時(shí)，它即水解為氫氧化物或它的聚合物[HO-Al-O]y 的沉淀，式中 y>=2，其反應(yīng)式為Al2(SO4)3+6NaOH+(x-3)H2O=Al2O3·xH2O+3Na2SO4也可采用氯化鋁和溴化鋁。
包膜劑的用量，以 Al2O3 計(jì)，一般為鈦白重量的 0.5-5%,可將它的溶液(含 Al2O3 40～100 克/升) 加入分散好的鈦白漿液中，攪勻后以堿或酸中和，堿酸不宜太濃，緩慢而均勻地進(jìn)行中和。當(dāng)采用 硫酸鋁時(shí)，為了保持鈦白均勻分散，可同時(shí)加堿保持漿液 pH 為 8.5-11，最后再調(diào)節(jié)至中性使鋁鹽 完全溶解。處理的溫度,有用常溫的，但一般控制在 50-80 攝氏度,使生成的膜結(jié)構(gòu)致密，也有加溫至近 100 攝氏度。對(duì)反應(yīng)速度，一般地說(shuō)，速度快則生成海綿狀膜，使產(chǎn)品遮蓋力高，但吸油量也 高。如欲得均勻致密的膜，常使中和反應(yīng)緩慢地延續(xù)至數(shù)小時(shí)。
理論研究表明，包覆的氧化鋁約有 50～80%是以 AlO(OH)形式存在，而其余為無(wú)定形水溶膠的形式。
(2)硅包膜
常用的有硅酸鈉、硅的鹵素化合物、醋酸硅或一些有機(jī)硅化合物，經(jīng)過(guò)水解，成為 Si(OH)4 、 SiO(OH)2 等。處理劑的用量，以 SiO2 計(jì)應(yīng)為 1-10%。最近硅包膜通過(guò)生成“活性硅”形成一層致密 的無(wú)定形水合氧化硅的表皮狀膜，大大提高了產(chǎn)品的耐候性。
(3)其他包膜
為了提高包膜處理的效果，常�？梢酝瑫r(shí)使用二種或多種包膜劑。這種復(fù)合包膜的方法分混合包膜和多次包膜兩種�；旌习び址Q共沉淀包膜，是通過(guò)中和反應(yīng)使二種或多種處理劑同時(shí)沉淀出 來(lái);多次包膜是在不同條件下，將處理劑一層層地分次包覆。所用處理劑除鋁硅外，常用的有鈦、 鋯、鋅等的化合物。前面談的先在堿性條件下包覆致密表皮狀氧化硅膜，然后再在酸性條件下沉氧 化鋁，就是一種典型的兩此包膜。有關(guān)復(fù)合包膜工藝，國(guó)外曾有大量研究，提出了很多方法，包括 不同處理劑種類，不同配比和不同使用條件。在此不一一詳述。
B、 有機(jī)包膜
有關(guān)包膜的目的，主要是改進(jìn)鈦白在各種介質(zhì)中的分散性能，其機(jī)理是改變鈦白的表面性質(zhì)。
有機(jī)處理劑和鈦白顆粒表面的連接主要有二種方式，一種是物理吸附，另一種方式是化學(xué)吸附，即 它與鈦白表面的羥基反應(yīng)而連接起來(lái)，使鈦白變?yōu)樵魉H油。
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