钛白粉在色母粒中应用简单总结

专　论机械活化方法处理钛白粉在色母粒中的应用张名镇 吴立峰 吴青 (北京化工大学,100029) (北京凯平通讯技术发展公司) 分别从光学性能、分散性能、流变性能、力学性能等四个方面考察了机械活化方法处理钛白粉在色母粒中应用的可行性。

结果表明,采用新型处理方法处理钛白粉在节省20%～30%钛白粉用量的情况下,仍能达到含有等量未处理钛白粉的着色效果。

此外,这种钛白粉在分散性能、流变性能、力学性能等方面都具有优良的使用性能。

因此,机械活化方法处理钛白粉应用于色母粒不仅可以降低成本,而且在技术上也是可行的。

关键词:颜料　表面处理　色母粒　TiO2Application of Mechanical Motivation Treated TiO2in C olor MasterbatchZhang Ming zhen and Wu Lifeng(Beijing U niversity of Chemical Technology,100029)Wu Qing(Beijing K aiping Teleco mmunication T echnolog y L td.Co.)The viability of mechanical mo tivation treated TiO2w as investigated in respect of optical,dis-persing,rheological,mechanical properties.The study results demonstrated that equal coloring ef-fects could be achieved on the condition that about20%～30%untreated TiO2w as saved via me-chanical motivation treating.Furthermo re,this kind of novel TiO2had excellent properties in dis-persing,rheology and mechanics.Therefo re,the application of mechanical motivation treated TiO2 in color masterbatch no t only could reduce the cost of production,but also w as viable in technolo-gy.Keywords:pigment,surface treatment,color m asterbatch,TiO21　前言随着经济的发展,世界各地对颜料的需求逾来逾大。

5化学建材2009年第25卷第5期多元素钛白颜料在白色母中的应用杨杰1，刘学习2摘要：为了降低白色母粒的成本，开发了多元素钛白颜料AY-726W，研究了A Y-726W应用于白色母粒中及其对白色母料性能的影响。

结果表明A Y-726W可以替代金红石型TiO2颜料15%~30%，在着色力基本不变的情况下，拉伸断裂伸长率和缺口冲击韧性得到改善，表面性能(光泽度、制品白度)和老化性能也有所提高。

关键词：多元素钛白颜料；白色母；着色力；表面性能；老化性能中图分类号：TQ621.1文献标识码：B文章编号：1004-1672(2009)05-0005-02Application of Multi-Element Titanium Pigment AY-726W to White Masterbatch/Y ang jie et al//Linyi Normal CollegeAbstract:In order to reduce the cost of white masterbatch,a multi-element titanium pigment A Y-726W was developed.Application of AY-726W to white masterbatch and its effects on performance of white masterbatch were studied.Testing results showed that AY-726W could replace rutile TiO2pigment by15%~30%,tensile elongation at fracture,notched impact toughness,surface properties(gloss,product whiteness)and ageing property were improved with shading power remaining basically unchanged.Key Words:multi-element titanium pigment;white masterbatch;shading power;surface properties;ageing property1.临沂师范学院化学化工学院，临沂276000；2.上海安亿纳米材料有限公司，上海200436钛白粉是一种无机白色颜料，由于其具有优越的密度、介电常数和折射率，而成为性能最好的白色颜料，即高遮盖力、高消色力、高光洁度、高白度和高耐候性；同时还具有化学惰性、无毒、对人体无害等性能，故被广泛地应用于涂料、塑料、橡胶、造纸、化纤、电焊、搪瓷、日用化工等多个行业。

0金红石型钛白粉在塑料中的应用⏹在塑料工业中，钛白粉是应用最为广泛的白色颜料，塑料工业已成为钛白粉的第二大用户，是近几年增长最快的领域，全球年均增长率超过6%。

其主要应用在建筑塑钢门窗（PVC型材）、塑料汽车部件、塑料通讯器材、家用电器等领域，除了利用它的高遮盖力、高消色力及与其他颜色并用性能好外，它还能提高塑料制品的耐热、光、气候等性能使塑料制品免受紫外线的侵袭，改善塑料制品的力学强度和电性能。

⏹全球市场上销售的金红石型和锐钛型两大类钛白粉约有500多个牌号，其中50余个属于塑料专用。

⏹由于塑料制品通常比油漆和油墨厚得多，一般在塑料制品中的用量为3~5%。

⏹对于塑料用钛白粉，要求粒子细、分散性能好、耐热性和耐光性好，在塑料加工和使用过程中不变色。

人们经过研究发现，经过一些无机物包膜的钛白粉与塑料共混挤出加工时，由于吸附的水分蒸发会导致光滑的塑料表面出现气孔，因此无机物包膜的钛白粉一般都要再进行有机表面处理，而在高浓色母粒中由于TiO2的含量很高，对钛白粉的分散性要求更高，为此对钛白粉的表面处理也相应要求更高。

钛白粉在塑料中主要应用性能评价⏹（Ⅰ）着色力（Tinting Strength）指颜料的着色能力。

两种颜料使被着色物体获得相同颜色时，用量少的着色力高。

钛白粉是作为着色剂在塑料中使用，显然着色力是评价其应用性能的重要指标。

钛白粉在塑料中的着色力可以用塑料的白度（Brightness ）来表征。

白度反映钛白粉散射光线的能力，其值取决于反射的强弱。

白度有多种定义，如CIE86 （甘茨）白度、Hunterlab白度、R457 白度、国家建材行业标准白度( GB 5950-86）、陶瓷行业白度及Stensby 白度等，前三者可用于塑料工业。

塑料白度的测试手段有多种，不同的测试手段可以得到一种或几种白度值。

可以用来测试塑料白度的仪器有白度仪、色差仪及测色配色仪等。

无论采用何种方法，都必须严格规定光源、试样制备与操作规程。

TiO2用于干法钛白色母粒的研制钛白色母粒的生产方法一般可分为湿法工艺和干法工艺两种。

湿法以瑞士CIBA一GEI GY公司的工艺为代表，它以水为介质，在表面活性剂的作用下，依靠球磨机中卵石的冲击力将颜料破碎细化，用分散剂对微小的颜料粒子包覆，使其稳定在1µm以下。

用这种方法生产的色母粒，颜料粒径小，分散均匀，可满足细旦纤维和超薄薄膜的要求。

其生产中存在的缺陷也比较明显，如生产周期长、能耗大、技术要求高、生产成本高。

干法钛白色母粒的生产方法又可分为开炼法、密炼法、高速混合法和直接挤出法等，国外也有使用FCM和BUSS连续混炼机进行生产的。

本研究选用不同的TiO2，采用干法工艺生产钛白母粒，通过比较其白度、分散性和相对着色力，确定出方便易行的生产方法，以生产不同用途、不同档次的钛白色母粒，满足塑料和化纤行业的需要。

1 实验部分1.1 主要原料PP，3702，燕山石化。

PE，1F7B，燕山石化。

钛白粉：A1，锐钛型，南京；A2，锐钛型，衡阳；R1，金红石型，南京；R2，R3，R4均为金红石型，进口。

分散剂，进口。

群青颜料，北京。

增白剂K F P ，江苏。

1.2 主要仪器和设备密炼机，1 L，德国W P 公司。

双螺杆挤出机，Φ25mm，成都科强。

压力升指数仪，Φ25mm，意大利。

ACS电脑配色仪，CS-5，美国。

双辊开炼机， P M150×300，意大利。

注射机， 45 g ，云南广宇。

纺丝机， MK II，英国。

模压机， P7一34，美国。

1. 3 测试与表征1.3.1 白度的测定将含50%钛白粉的色母粒以1%的添加量加入到PP 3702粒料中，混合均匀后，注射成15 cm×10 cm×0.3 cm的薄片，用ACS电脑配色仪测定白度。

1.3.2 分散性测定窄带法: 将制得的色母粒以1 %的比例加入PE 1F7B中，在纺丝机上挤出窄带，取窄带10cm，分别用肉眼和显微镜观察钛白粉的分散情况。

钛白粉具体应用TiO2-钛白粉是一种性能最为优异的白色颜料，广泛应用于国民经济的各个领域。

迄今为止，凡是着白色或浅色的工业制品中都缺少不了TiO2,有些非着色的产品中也含有TiO2,TiO2几乎应用于各种工业部门。

但是从世界范围来说，其钛白粉具体应用领域是涂料、塑料和纸张，消费结构如下：涂料58%60%塑料18%20%纸张13%14%橡胶、纤维、油墨、化妆品等行业占8%10%钛白粉具体应用涂料涂料（coating）是以有机溶剂为溶剂的油漆（paint）和以水为溶剂的水性漆以及无溶剂型的粉末和光固化涂料等的总称，它是由颜料、油料、漆料（树脂）、溶剂和催干剂等组成的粘稠悬浮液，涂布在物体表面受空气的氧化和溶剂的挥发而形成一层坚韧的涂膜而对物体起到装饰和防护的作用。

就涂料而言，人们一般泛指的是油漆，严格地讲油漆是指加入了颜料的色漆，而涂料是指涂在表面后能形成连续膜的任何一种材料，当然包括油漆在内。

涂料是钛白粉的最大用户，全球涂料工业所消费的TiO2占二氧化钛颜料总消费量的58%-60%我国的此项消费比例更高一些，约为60%-65位右，年均需用钛白粉8万吨（96〜98年数据）。

钛白粉是涂料工业中用量最多的一种颜料，占涂料着色剂成本的一半，在涂料工业中的消费量占涂料工业消费各种颜料总量的90%在涂料用白色颜料中，以钛白粉的性能最好，用钛白粉生产出的涂料不仅色彩鲜艳、遮盖力高、着色力强、耐候性好、耗油量也比较低，并能增强涂膜的附着力和机械强度、延长涂料的使用寿命。

钛白粉在涂料中的最重要的作用是它的高遮盖力使涂膜不透明。

工业涂料的服务范围很广，包括汽车、船舶、建筑、木器和金属家俱、家用电器、卷材涂装、玩具、日用品等。

1999年我国涂料总产量约226万吨，仅次于美国、日本，居世界第三位.。

涂料中50碗建筑涂料，而建筑涂料中乳胶漆约占30%-40%年需用钛白粉4.5〜6万吨。

近年来由于我国交通业的高速发展，汽车漆和路标漆的用量也较大。

浅谈钛白粉的表面处理技术及在色母粒中的运用摘要钛白粉（二氧化钛）是最重要的白色颜料之一，广泛应用在涂料、塑料、造纸、油墨与合成纤维等领域中。

塑料作为钛白粉的第二大用户，除了利用它的高遮盖力、高着色力及其他颜料性能之外，它还能提高塑料制品的耐热、耐光、耐候性。

但是，未经表面处理的钛白粉含有大量的表面羟基，具有强极性，易团聚，影响其在应用体系中的分散，最终影响塑料制品的质量。

只有在充分分散之后，才能达到最佳的使用效果。

关键词钛白粉；表面处理；色母粒前言目前，钛白行业通常采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等对钛白粉进行表面处理，偶联剂含有两个不同性质的基团，一个是亲水基团，与无机物有较好的相容性；另一个是亲油的有机基团，与有机物具有较好的相容性，从而达到提高钛白粉的亲油性。

但是在这种处理方法下，钛白粉与偶联剂之间作用力不强，并且混合的均匀性差，不能充分发挥偶联剂的作用。

本研究通过偶联剂的水解基團水解，水解后的一端可与钛白粉的表面羟基进行缩合反应，使偶联剂与钛白粉之间形成分子键作用力，大大改善钛白粉与有机物之间的界面作用。

此种方法处理后的钛白粉与塑料之间的相容性更好，分散性能和着色力得到有效提高。

1 色母粒的组成1.1 着色剂色母粒最主要的组成部分。

聚烯烃等色母粒采用的着色剂是颜料，根据用途不同选择各种不同性能颜料。

工程塑料用色母粒可采用溶剂染料、部分高级有机颜料和部分耐高温的无机颜料。

一般来说染料不可用于聚烯烃着色，否则会引起严重迁移。

1.2 分散剂主要对颜料表面进行润湿，有利于颜料进一步分散，并稳定在树脂中。

同时它必须与树脂相容性好，不影响着色产品品质。

聚烯烃色母粒分散剂一般采用低分子量聚乙烯蜡或硬脂酸锌等。

工程塑料色母粒分散剂一般采用有极性低分子量聚乙烯蜡、硬脂酸镁、硬脂酸钙等。

1.3 载体树脂使颜料均匀分布并使色母粒呈颗粒状。

选择载体需考虑与被着色树脂的相容性，还要考虑色母粒应有良好分散性。

因此载体的流动性应大于被着色树脂，同时被着色后不影响产品质量。

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald106DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.09.106钛白粉在色母行业应用的问题分析①丁文娟 陈海平 于康(安徽金星钛白（集团）有限公司 安徽马鞍山 243000)摘 要：安徽金星钛白有限公司针对当前钛白粉生产中吸油量和耐温性的两项指标进行了针对性的研究，改良了钛白粉的粗品生产过程中的氧化锌配方，调整为氧化铝配方。

大大改善了偏钛酸的烧结、发硬的不良特性，进而提高了钛白粉的应用性能指标更适合我国当前的工业所需。

关键词：钛白粉 色母行业 问题分析 二氧化钛中图分类号：TQ621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)03(c)-0106-03①作者简介：丁文娟(1984，12—)，女，汉族，江苏南京人，本科，助理工程师，研究方向：钛白粉生产技术。

二氧化钛是一种重要的白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、助剂、油墨、橡胶、化纤等行业。

其中塑料行业是钛白粉的第二大用户，塑料制品以合成树脂为基础，并含有填料、着色剂，增塑剂等。

而色母粒是一种新型高分子材料专用着色剂。

它由三种基本元素组成：颜料或染料、载体和添加剂。

它的着色力高于颜料本身。

二氧化钛作为一种优良的白色无机颜料，在彩色母粒中的应用不仅可以为塑料提供白度、光泽和遮盖力，而且可以有效提高塑料制品的耐光性、耐热性和耐候性。

进而改善塑料使用寿命，提升相关产品的性价比。

在此背景下，为了满足市场的需要，安徽金星钛白公司计划开发和实验耐高温塑料色母专用钛白粉粗品。

首先在钛液结晶工序采用连续冷冻结晶技术，降低铁钛比。

其次水解工序采用微压外加晶种，更好的控制偏钛酸的粒径和粒径分布。

最后，采用特殊的盐处理配方，降低煅烧强度，改善钛白粉粗品的硬度和着色力。

1 钛白粉在色母行业应用的阻碍二氧化钛在彩色中的性能也主要体现在颜色的应用上。