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鈦白粉性質及應用

[ 信息發布:本站 | 發布時間:2019-05-27 | 瀏覽:562 ]

75秒极速赛车开奖 www.btnnq.com 鈦白粉學名為二氧化鈦( Titanium Dioxide),分子式為TiO2,相對分子質量79.90。屬于惰性顏料,被認為是目前世界上性能最好的一種白色顏料。它有金紅石型(Rutile R型)和銳鈦型(Anatase A型)二種結構,金紅石晶體結構致密,比較穩定,光學活性小,因而耐候性好,同時有較高的遮蓋力,消色力。

基本介紹

鈦白粉顏料是精選結構外型和粒度分布等與鈦白類似,且表面具有反應活性的無機粉體為基本原料(內核),TiO2為包膜物,應用新材料改性復合制備、無機包膜、粉體均化等高新技術,通過二者的分割細化,表面羥基化改造和機械力化學反應等方式制備而成的新型復合白色顏料,它具有與鈦白粉相同或近似的物化性質,因而具有二氧化鈦顏料性質。廣泛應用于涂料、塑料、橡膠、油墨行業,可取得與使用鈦白粉相同的技術性能,且較大幅度地降低原材料的使用成本。

鈦白粉顏料的生產和應用,是解決鈦白粉生產中的鈦資源短缺、降低環境污染、提高鈦白資源利用率的有效途徑。產品的制備和應用技術通過北京市科委組織的專家鑒定,被評定達到國際先進水平,產品被評定為安徽省高新技術產品。

性能特點

1、鈦白粉顏料制備技術達到國際先進水平,包核物的選用、包核物與包膜物表面羥基化以及復合白色顏料具有與鈦白粉接近或相同性能的特點在國內外均屬首創。

2、鈦白粉顏料顆粒表面呈結晶TiO2性能,晶型分金紅石型和銳鈦型,因此產品具有與鈦白粉相同或近似的性能,如:遮蓋力、白度、吸油量等。

3、鈦白粉顏料與鈦白粉比:產品的粒度、粒徑分布更佳,復合物的異質性質及低密度,使得產品在涂料體系中使用具有更佳的分散性和適用性。

4、生產過程對環境無污染,符合國家可持續發展的產業政策。

物理性質

1)相對密度

在常用的白色顏料中,二氧化鈦的相對密度最小,同等質量的白色顏料中,二氧化鈦的表面積最大,顏料體積最高。

2)熔點和沸點

由于銳鈦型在高溫下會轉變成金紅石型,因此銳鈦型二氧化鈦的熔點和沸點實際上是不存在的。只有金紅石型二氧化鈦有熔點和沸點,金紅石型二氧化鈦的熔點為1850℃、空氣中的熔點為(1830±15)℃、富氧中的熔點為1879℃,熔點與二氧化鈦的純度有關。金紅石型二氧化鈦的沸點為為(3200±300)℃,在此高溫下二氧化鈦稍有揮發性。

3)介電常數

由于二氧化鈦的介電常數較高,因此具有優良的電學性能。在測定二氧化鈦的某些物理性質時,要考慮二氧化鈦晶體的結晶方向。銳鈦型二氧化鈦的介電常數比較低,只有48。

4)電導率

二氧化鈦具有半導體的性能,它的電導率隨溫度的上升而迅速增加,而且對缺氧也非常敏感。金紅石型二氧化鈦的介電常數和半導體性質對電子工業非常重要,可利用該性質生產陶瓷電容器等電子元器件。

5)硬度

按莫氏硬度十分制標度,金紅石型二氧化鈦為6~6.5,銳鈦型二氧化鈦為5.5~6.0,因此在化纖消光中為避免磨損噴絲孔而采用銳鈦型。

6)吸濕性

二氧化鈦雖有親水性,但其吸濕性不太強,金紅石型較銳鈦型為小。二氧化鈦的吸濕性與其表面積的大小有一定關系,表面積大,吸濕性高,還與表面處理與性質有關。

7)熱穩定性

二氧化鈦屬于熱穩定性好的物質。

8) 粒度

鈦白粉粒度分布是一個綜合性的指標,它嚴重影響鈦白粉顏料性能和產品應用性能,因此,對于遮蓋力和分散性的討論可直接從粒度分布上進行分析。

影響鈦白粉粒度分布的因素較為復雜,首先是水解原始粒徑的大小,通過控制和調節水解工藝條件,使原始粒徑在一定范圍內。其次是煅燒溫度,偏鈦酸在煅燒的過程中,粒子經歷一個晶型轉化期和成長期,控制適宜的溫度,使成長粒子在一定范圍內。最后就是產品的粉碎,通常對雷蒙磨的改造和分析器轉速的調節,控制粉碎質量,同時可以采用其它粉碎設備,例如:萬能磨、氣流粉碎機和錘磨裝置。

化學性質

二氧化鈦的化學性質極為穩定,是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物反應,對氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及無機酸、堿,只溶于氫氟酸。但在光作用下,鈦白粉可發生連續的氧化還原反應,具有光化學活性。 這一種光化學活性,在紫外線照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯,這一性質使鈦白粉即使某些無機化合物的光敏氧化催化劑,又是某些有機化合物光敏還原催化劑。

應急處理:隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿一般作業工作服。避免揚塵,小心掃起,置于袋中轉移至安全場所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。

二氧化鈦(或稱鈦白粉)廣泛用于各類結構表面涂料、紙張涂層和填料、塑料及彈性體,其它用途還包括陶瓷、玻璃、催化劑、涂布織物、印刷油墨、屋頂鋪粒和焊劑。據統計,2006年全球二氧化鈦需求達460萬噸,其中涂料行業占58%、塑料行業占23%、造紙10%、其他9%。鈦白粉既可用鈦鐵礦、金紅石制取,也可用鈦渣制取。鈦白粉生產工藝有兩種:即硫酸鹽工藝和氯化物工藝,硫酸鹽法的技術比氯化物法簡單,可以用品位低和比較便宜的礦物。目前世界上約有47%產能采用硫酸鹽工藝,53%產能為氯化物工藝。

生產工藝

鈦白粉生產方法主要有硫酸法和氯化法。

硫酸法是用鈦精礦或酸溶性鈦渣與硫酸反應進行酸解反應,得到硫酸氧鈦溶液,經水解得到偏鈦酸沉淀;再進入轉窯煅燒產出TiO2。硫酸法以間歇法操作為主,生產裝置彈性大,利于開停車及負荷調整。但其工藝復雜,需要近二十幾道工藝步驟,每一工藝步驟必須嚴格控制,才能生產出最好質量的鈦白粉產品,并滿足顏料的最優性能。硫酸法既可生產銳鈦型產品,又可生產金紅石型產品。

氯化法是用含鈦的原料,以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應生成四氯化鈦,經精餾提純,然后再進行氣相氧化;在速冷后,經過氣固分離得到TiO2。該TiO2因吸附一定量的氯,需進行加熱或蒸氣處理將其移走。該工藝簡單,但在1000℃或更高條件氯化,有許多化學工程問題如氯、氯氧化物、四氯化鈦的高腐蝕需要解決,再加上所用的原料特殊,較之硫酸法成本高。氯化法生產為連續生產,生產裝置操作的彈性不大,開停車及生產負荷不易調整,但其連續工藝生產,過程簡單,工藝控制點少,產品質量易于達到最優的控制。再加上沒有轉窯煅燒工藝形成的燒結,其TiO2原級粒子易于解聚,故所所以在表觀上人們習慣認為氯化法鈦白粉產品的質量更優異。

應用領域

鈦白粉在橡膠行業中既作為著色劑,又具有補強、防老化、填充作用。在白色和彩色橡膠制品中加入鈦白粉,在日光照射下,耐日曬,不開裂、不變色,伸展率大及耐酸堿。橡膠用鈦白粉,主要用于汽車輪胎以及膠鞋、橡膠地板、手套、運動器材等,一般以銳鈦型為主。但用于汽車輪胎生產量,常加入一定量的金紅石型產品,以增強抗臭氧和抗紫外線能力。   鈦白粉在化妝品中應用也日趨廣泛。由于鈦白粉無毒,遠比鉛白優越,各種香粉幾乎都用鈦白粉來代替鉛白和鋅白。香粉中只須加入5%-8%的鈦白粉就可以得到永久白色,使香料更滑膩,有附著力、吸收力和遮蓋力。在水粉和冷霜中鈦白粉可減弱油膩及透明的感覺。其他各種香料、防曬霜、皂片、白色香皂和牙膏中也可用鈦白粉。一、化妝品級二氧化鈦分為油性和水性鈦白粉。由于它化學性質穩定,折射率高、不透明度高、遮蓋力高、白度好、且無毒害,被廣泛應用于化妝品領域,起美容美白的功效。 性能特點 1.白度高,遮蓋力強。 2.親水、親油產品它克服了一般鈦白粉在各自的分散體系中不易分散、易沉淀等缺陷,顯著改善了它的分散性和抗沉淀性,使您的產品更加穩定和滿意。 3.耐候性強。 4.與化妝品其他原料配伍性好。