鈦白粉的性質(zhì)及用途

1、鈦白粉的性質(zhì)

    二氧化鈦顏料商品名為鈦白粉，又稱鈦白。其主要成分為二氧化鈦，分子式TiO2,分子量79.9，無生理毒性。二氧化鈦按其晶型結(jié)構(gòu)可分為金紅石型與銳鈦型。它們都具有純潔的白度、較高的折射率、適宜的粒度和粒度分布以及對光和熱的穩(wěn)定性。

物理性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)

    1.鈦白是化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定的兩性（偏酸性）氧化物，在常溫下幾乎不與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，對氧、硫化氫、二氧化硫、二氧化碳和氨都是穩(wěn)定的，不溶于水、脂肪、有機酸、弱無機酸，微溶于堿和熱硝酸，可溶于堿金屬碳酸鹽和堿金屬酸式碳酸鹽飽和溶液。

2.能溶于氫氟酸生成氟鈦酸

TiO2+6HF=H2TiF6+2H2O

3.長時間煮沸條件下能溶于濃硫酸，生成硫酸氧鈦與硫酸鈦。

 TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O

 TiO2+2H2SO4=Ti(SO4)2+2H2O

4.能熔于堿,與堿金屬碳酸鹽或強堿熔融,可轉(zhuǎn)化為可溶于酸的鈦酸鹽。其熔解速度和鈦白的生產(chǎn)條件有關(guān)。

 TiO2+4NaOH=Na4TiO4+2H2O

5.與硫酸鹽（如硫酸氫鉀）或焦硫酸鹽（如焦硫酸鉀）共熔，可轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸氧鈦與硫酸鈦。

 TiO2+2KHSO4=TiOSO4+K2SO4+H2O

 TiO2+4K2S2O7=Ti(SO4)2+4K2SO4+2SO3↑  

6.在高溫下可被氫、碳、鈉、鎂、鋁、鋅以及某些變價元素的化合物還原成低價鈦的氧化物。

7.在高溫下如有還原劑（碳、淀粉）存在時，可與鹵素反應(yīng)生成鹵化鈦。

 TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO↑

8.鈦白懸浮在某些介質(zhì)中，在光和空氣作用下可循環(huán)地被氧化和還原，易導(dǎo)致介質(zhì)的被氧化，即光化學(xué)活性，其中以銳鈦型鈦白在紫外線照射下尤為明顯。此特性使二氧化鈦成為某些反應(yīng)的有效光催化劑。

（三）光學(xué)與顏料性能

折射率

    折射率又稱折射指數(shù)，它表示對光的折射能力，并隨光的波長、顏料的化學(xué)組成和晶型的不同而變化。金紅石型折射率2.71，銳鈦型折射率2.55，前者高于后者，故金紅石型鈦白顏料性能優(yōu)于銳鈦型鈦白，具有較高的遮蓋力和消色力。在白色顏料中，鈦白的折射率最高，有“白色之王”的美稱。

遮蓋力

   遮蓋力是指顏料能完全遮蔽被涂物體表面底色的能力。遮蓋力的表示方法是每平方厘米被涂物體的表面積，在達到被完全遮蓋時，需用顏料的最低量。其計算公式如下：

                                      顏料質(zhì)量（g）

                        遮蓋力=

                                被涂物體的表面積（cm2）

鈦白的遮蓋力取決于折射率、粒度及粒度分布以及顏料的分散性等因素。金紅石型鈦白的遮蓋力高于銳鈦型20%左右。

白度

白度是顏料對可見光的吸收與反射兩部分之比值。相對白度是波長和粒度的函數(shù)，白度綜合了顏料亮度與色調(diào)兩種光學(xué)效果。銳鈦型鈦白比金紅石型吸收可見光的能力小，而外觀稍呈藍相，金紅石型則帶淡黃色。提高白度的方法是降低顏料有害雜質(zhì)的含量和控制顏料的粒度及粒度分布。

消色力

消色力是顏料加入到另一種顏料中，能改變該顏料色彩并呈現(xiàn)出自身色彩的能力。消色力的測定有對比法和雷諾茲數(shù)法。決定消色力的因素有折射率、粒度及粒度分布、粒子外型和在顏料介質(zhì)中的分散程度。

耐候性

     耐候性指顏料抗黃變、失光、粉化的能力。要提高二氧化鈦的耐候性，就必須設(shè)法堵塞表面的光活性點，減少顏料與漆料的接觸表面，降低光化學(xué)破壞作用，提高使用壽命。

研磨分散性

     研磨分散性指顏料經(jīng)研磨分散在油性介質(zhì)中的分散速率和在給定條件下能夠達到的分散狀態(tài)。為提高分散性，需進行有機表面處理。研磨分散性不僅影響光澤度、消色力、遮蓋力、耐候性，還影響研磨設(shè)備和研磨效率。

色調(diào)

色調(diào)是顏料與標(biāo)準(zhǔn)碳黑或群青混合后所配制成的灰色漿料的顏色。其由樣品與已知色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)樣品用肉眼進行比較而評價。但更先進的是用CIE、Lab值（色差值）表示，b值為正，鈦白顯黃相，負(fù)值則顯蘭相。決定鈦白色調(diào)的首要因素是粒度和粒度分布，粒徑小，對短波長光線有更強的散射能力，色調(diào)或底相呈蘭相，其次受顏料分散性影響，分散性高，色調(diào)更顯蘭相。

光澤

    光澤是人們?nèi)庋蹖ξ矬w表面所反射的光線強度的感覺，光澤受分散性影響。

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