钛白粉(titanium dioxide),是一种重要的无机化工颜料,主要成分为二氧化钛。钛白粉的生产工艺有硫酸法和氯化法两种工艺路线。在涂料、油墨、造纸、塑料橡胶、化纤、陶瓷等工业中有重要用途。下面小编介绍一下判断
工业钛白粉品质是否符合要求可以从以下几个方面入手:
一、化学成分
TiO₂含量
TiO₂是钛白粉的主要成分,其含量直接影响钛白粉的品质。高品质的钛白粉中 TiO₂含量通常较高,一般在 90% 以上。例如,在涂料行业使用的金红石型钛白粉,TiO₂含量可能达到 95% - 98%。可以通过化学分析方法,如滴定法、比色法等来准确测定 TiO₂的含量。含量越高,钛白粉的白度、遮盖力等性能通常也越好。
杂质含量
钛白粉中的杂质主要包括铁、锰、铬等金属离子和一些非金属杂质。这些杂质会对钛白粉的颜色和性能产生负面影响。例如,铁离子含量过高会使钛白粉发黄,降低白度。一般要求铁含量在几十 ppm(百万分之一)以下。通过原子吸收光谱法或电感耦合等离子体质谱法等先进的检测手段,可以精确检测杂质的种类和含量,确保杂质含量在规定范围内。
二、物理性质
白度
白度是钛白粉最重要的性能指标之一。通常使用白度仪来测量钛白粉的白度,其测量原理是基于漫反射光谱。高质量的钛白粉白度可以达到 95% 以上(以标准白板的白度为 100%)。白度越高,在应用中(如涂料、塑料等)就越能体现出优异的增白效果。同时,白度的稳定性也很重要,即钛白粉在不同的储存条件和使用环境下,白度的变化应该较小。
粒度和粒度分布
钛白粉的粒度一般在 0.2 - 0.4μm 左右较为合适。粒度对钛白粉的遮盖力、分散性等性能有显著影响。粒度太细,钛白粉的遮盖力可能会下降,而且容易团聚;粒度太粗,则会影响其在介质中的分散性和光泽度。可以通过激光粒度分析仪来准确测量钛白粉的粒度分布,良好的粒度分布应该是比较集中的,没有过多的大颗粒或小颗粒。
遮盖力
遮盖力是指钛白粉遮盖底材颜色的能力,通常用每平方米钛白粉所能遮盖的面积来衡量,单位是 g/m²。一般来说,遮盖力越强,所需的钛白粉用量就越少。可以通过对比实验来评估钛白粉的遮盖力,例如,将待测钛白粉和标准钛白粉分别制成涂料,涂覆在相同的黑色底材上,观察哪个涂层能够更有效地遮盖黑色底材,从而判断遮盖力的大小。
吸油量
吸油量是指每 100g 钛白粉达到完全润湿时所需的亚麻仁油的质量(g)。它反映了钛白粉与油性介质的亲和性。吸油量低的钛白粉在油性涂料等应用中可以使涂料体系具有更好的流动性和较低的粘度,有利于涂料的施工。通过标准的吸油量测试方法(如 GB/T 5211.15 - 2014《颜料和体质颜料通用试验方法 第 15 部分:吸油量的测定》)来测量钛白粉的吸油量。
三、光学性质
光泽度
钛白粉的光泽度对于其在涂料、塑料等领域的应用非常重要。光泽度是指物体表面对光的反射能力,通过光泽度仪来测量。在高光涂料中使用的钛白粉,要求具有较高的光泽度,一般可以达到 80 - 90(光泽度单位)以上。光泽度的高低取决于钛白粉的晶体结构、粒度和表面处理等因素。
消色力
消色力是衡量钛白粉在彩色体系中抵消其他颜色能力的指标。在白色颜料中,钛白粉的消色力最强。可以通过与标准钛白粉进行对比实验来评估消色力。例如,将待测钛白粉和标准钛白粉分别与等量的彩色颜料混合,制成相同的样品,观察哪个样品中的彩色颜料颜色被消色得更彻底,消色力强的钛白粉能够更有效地使彩色颜料的颜色变浅。
四、分散性和稳定性
分散性
钛白粉在介质(如涂料、塑料等)中的分散性直接影响其应用效果。良好的分散性可以使钛白粉均匀地分布在介质中,提高其遮盖力和光泽度等性能。可以通过观察钛白粉在介质中的分散情况来判断,例如,将钛白粉加入到涂料中,使用高速搅拌设备搅拌后,观察涂料的均匀性和是否有团聚现象。如果涂料均匀,没有明显的颗粒团聚,说明钛白粉的分散性良好。
化学稳定性
钛白粉需要具有良好的化学稳定性,以适应不同的使用环境。例如,在户外涂料中使用的钛白粉,要能够抵抗紫外线、酸雨等环境因素的侵蚀。可以通过加速老化试验来检测钛白粉的化学稳定性,如将含有钛白粉的涂料样板放置在耐候性试验箱中,模拟户外环境的光照、雨淋、温度变化等条件,经过一定时间后,观察涂料的变色、粉化等情况,以此来判断钛白粉的化学稳定性。