钛白粉作为着色剂的知识要点
用于PVC塑料的着色剂主要是有机颜料和无机颜料。PVC塑料对颜料的要求较高,如耐加工时高温,不受HCL影响,加工中无迁移,耐光等。常用的有:
红色主要是可溶性偶氮颜料、镉红无机颜料、氧化铁红颜料、酞菁红等;
黄色主要有铬黄、镉黄和荧光黄等;
兰色主要有酞菁蓝;
绿色主要为酞菁绿;
白色主要用钛白粉;
紫色主要是塑料紫RL;
黑色主要是碳黑。
另外,荧光增白剂用于增白,金粉、银粉用于彩色印花,珠光粉使塑料具有珍珠般散光。
这里重点说说钛白粉
钛白颜料的主要化学成分是二氧化钛(TiO2)。但钛白颜料除具有纯TiO2的固有性能外,许多性能特别是表面性能与纯TiO2不同。
钛白颜料折光率高,具有纯洁的白度、微细的粒度与粒度分布。在各种白色颜料中,钛白折光率最高,性能最优越。
钛白生产方法有硫酸法和氯化法,其工业产品有金红石型和锐钛型两种,都属于四方晶系。但晶系不同,性能也有差异。
金红石型与锐钛型钛白粉主要性能对比
当颜料粒径近于光波半波长时,散射能最大,从下表中可见,钛白粒径在0.2µm左右,光学性能最佳。多年来,钛白生产工艺技术的重大改进是将钛白平均粒径降至0.2µm左右。并尽可能增加0.2µm左右粒子的含量。采用钛白做塑料着色剂时,应选择平均粒径和粒度分布适当的品种(牌号)。采用先进的母料制造工艺技术,将钛白聚结粒子充分细化并高度分散于塑料之中,才能取得良好着色效果。
钛白颜料的最佳粒径
可见光波段 | 蓝光(450nm) | 绿(560nm) | 红光(590nm) | |
最佳粒径,µm | 金红石型 | 0.14 | 0.19 | 0.21 |
锐钛型 | 0.16 | 0.22 | 0.23 |
金红石型钛白对可见光蓝紫波段的吸收率较大而稍带黄色。与金红石型钛白相比,锐钛型钛白有更高的白度。但锐钛型钛白的光化学活性(光催化能力)比金红石型钛白大,可催化降解。
钛白粒子表面包覆Al、Si、Zn等化合物后能提高耐候性能。自然气候条件下长期使用的塑料制品,应选择表面处理的金红石型钛白做着色剂。自然气候条件下短期使用的塑料制品,可用表面处理的、中等耐候性的锐钛型钛白做着色剂。
锐钛型钛白具有很高的白度,室内使用的塑料制品和大多数塑料包装薄膜可用锐钛型钛白着色。白色塑料制品中钛白颜料添加量一般为2~4%。应注意,搪瓷级钛白和冶金、电容器、电焊条工业用二氧化钛的消色力差,不能用于塑料制品着色。