二氧化钛表面处理是指通过不同的表面处理剂和工艺,在二氧化钛粒子表面包膜一层或多层无机物或有机物的包膜层,以克服二氧化钛固有的缺陷或改变其颗粒的表面性质,提高它的耐候性 分散性等应用性能。
二氧化钛浆料的分散性
由氧化工序制得的二氧化钛粗品必须经过制浆分散研磨分级后,才能进行包膜选择合适的分散剂,优化分散砂磨分级工艺,使浆料中的二氧化钛粒子尽可能地以原级颗粒形式存在,使浆料保持良好的分散性,是保证成膜质量的重要前提条件因为浆料中的二氧化钛以原级粒子聚集粒子附聚粒子絮凝粒子的形式存在,砂磨是获得高分散钛白粉浆料的必要环节,否则包膜物质就不会均匀地沉积在钛白的单个颗粒上,而是包在相互胶接着的钛白聚积体上,在之后的粉碎过程中,聚积体一旦破裂,未包膜的部分就会暴露出来,严重影响了钛白的性能,经过研磨后的钛白粉颗粒呈球状,没有棱角,在2m以下的粒径比较集中,对于氯化法钛白粉研磨后的目标粒径通常控制在0.2 ~0.4 m范围内将研磨后浆料中剩余的大颗粒物料分离出来,使粒径集中,粒径分布变窄,使包膜前物料达到原级粒子状态,满足包膜要求。
二氧化钛浆料pH值
湿法无机包膜工艺中,浆料的pH值的控制是无机表面处理过程中最关键的因素,如对致密硅膜而言,当pH值控制在9 ~11时硅酸聚合速度慢,并且二氧化钛粒子处于高分散状态,可以使成膜比较均匀,能够获得完整的致密性硅膜 而当pH值超出此控制范围,pH 值为7~8时硅胶聚合速度太快,无法得到致密膜,而生成的是多孔海绵状膜,不仅影响了成膜质量,而且使产品吸油量等超标; 当浆料pH值控制在2~3时,虽然硅酸聚合速度最慢,但分散性差,凝聚现象严重,造成包膜不均匀,包膜质量差,易产生触变性,使过滤洗涤性差,产品质量不合格。
包膜处理剂的加入量及加入顺序
根据所需钛白粉的不同应用性能,选择适宜的处理剂加入量(或加入比例)及加入顺序至关重要,如硅包膜剂硅酸钠的用量一般占TiO2 质量的1.0% ~10%(以SiO2计),当进行致密硅包膜时用量偏低,制备海绵状膜时用量偏高,但当SiO2的总包膜量超过12%,则使钛白粉的机械性能下降,光学性能减退,甚至膜层从钛白粉表面分离出去在氯化法钛白包膜的生产过程中,精TiCl4所含杂质SiCl中的硅含量及氧化工序加入晶型转化剂铝粉的含量都直接影响着包膜处理剂的加入量。在进行包膜试验的过程中发现,如果精TiCl4中含硅量过高,则会对包膜质量产生不利的影响使产品的吸油量等性能超标,从而导致产品质量不合格 因此,必须对包膜处理剂的加入量进行适当的调整此外,调整不同包膜处理剂之间的比例,如硅 铝比,以及处理剂的加入顺序,可以改变二氧化钛的表面电荷和等电点时的pH值,提高二氧化钛对树脂的吸附量,改善其在树脂中的分散性能反应温度反应速度和时间对于同一种包膜,只有将反应温度严格控制在工艺规定的范围内,才能形成符合要求的膜,从而使二氧化钛获得所需要的应用性能,包膜浆料的pH值 包膜处理剂的加入速度等都直接影响包膜反应速度,而反应速度及反应时间的长短同时也制约着成膜的结构 疏松度和成膜的质量。
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