亚钛粉到底能不能够部分替代钛白粉?

2021-03-19 09:23:40 498

钛白粉的地位

所有涂料企业都清楚钛白粉在涂料中的重要性,其成本在单位涂料的原材料成本构成中占有很大的比例。而减少钛白粉在涂料配方中的用量,会大大降低涂料成本,涂料整个行业都一直在探索和修改配方,积极研发能替代钛白粉的高效廉价填充材料。 

经过多年的努力,世界钛白粉消费结构中,涂料所消费的比例大幅下降了,其原因之一便是涂料配方中采用钛白粉替代材料使单位涂料的钛白粉用量有所下降。

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鉴于钛白粉结构的特殊性,目前市面上仍然没有一款材料能完全替代它,而市面上宣传能替代钛白粉的白色颜填料,主要有立德粉、硫酸钡、氧化锌、亚钛粉等填充粉体,这些材料也只能是部分替代钛白粉,根据不同用途的材料有针对性的添加。其中立德粉由于硫化锌的存在易变暗,易粉化;硫酸钡密度比钛白粉大得多,导致涂表面积缩小,不利于降低成本;氧化锌属于活性填料,不适合用于水性涂料中,容易导致涂料胶化。而亚钛粉有效元素为Ti/Al/Si/O,特有的晶型结构,在理化性能指标上与钛白粉最相似的无机粉体。无论用哪一种粉体材料来部分取代涂料中的钛白粉,都不能降低涂料的性能,这是钛白粉替代品的一条最基础的底线

亚钛粉能部分替代钛白粉作用机理

1、 空间位隔作用机理:

亚钛粉替代一定比例的钛白粉与钛白粉复配混合,利用超细微米化无机粉体的空间位隔能力,将这部分复配混合的钛白粉颜料粒子均匀整齐地分布于涂层中,但不发生群集效应,让更多的钛白粉粒子能起到入射光的散射中心作用;亚钛粉采用气流磨粉碎技术,使粒度分布保证小于10um,平均粒径控制在3~5um之间,此时处于亚微米级无机粉体颗粒在此起到隔离定位的作用,其粒径大小刚好与钛白粉的粒径相匹配,并且具有良好的分散性。

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2、空气折射干遮盖力:

晶型结构的亚钛粉加入涂膜后,增大了空气与颜料界面,涂膜变成干膜后,由于水分蒸发,使漆膜中产生了一定数量的空气微泡,这些空气微泡与介质之间存在折射率之差,从而发生了空气折射干遮盖。日常生活中所见到的白云,积雪,浪花,啤酒沫等之所以显示不透明的白色,也是基于这个原理。这一折光指数差,客观上提高了钛白粉的散射能力,从而增加了遮盖力、使得亚钛粉在部分替代钛白粉的同时,涂料遮盖力不下降。

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3、 亚钛粉优异理化性能:

亚钛粉的有效元素为Ti/Al/Si/O,其硬度、悬浮性、分散性、吸油率低、电阻率高等特性均能有效提高涂料的抗腐蚀性、耐磨性、绝缘性、耐高温性能。使得亚钛粉具有优异的化学稳定性,从而不会与配方体系中其他组分物质发生反应而带来不良效果,可适用于多种体系配方中。

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综上所述

亚钛粉虽然不能完全替代钛白粉,但从其使用价值和降低产品配方成本来看,它将是我们目前面对价格居高不下的钛白粉降低成本的不错选择。当然亚钛粉与钛白粉之间的复合匹配性会随涂料系统的不同而有所差异,在一种配方中被证明替代钛白粉有效的型号,不一定适用于另一种涂料配方。因此,用安米微纳亚钛粉替代钛白粉时需要根据具体情况进行可行性试验。

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