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| 復(fù)合鈦白研究現(xiàn)狀概述 |
| 來源:中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時間:2013-05-31 16:26:46 瀏覽次數(shù): |
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鈦白粉的顏料性能是通過其光學(xué)性能來體現(xiàn)的,而其光學(xué)性能主要取決于TiO2粒子的表面性質(zhì),內(nèi)核對其光學(xué)性能幾乎沒有什么貢獻(xiàn),所以用一種廉價易得的白色材料取代TiO2顆粒的內(nèi)核,則可以大大降低鈦白的成本。美國、英國、德國、日本和中國等多年來紛紛致力于這項(xiàng)技術(shù)的研究,并取得了一定的成果。目前國內(nèi)外復(fù)合鈦白的生產(chǎn)方法主要有物理法、化學(xué)法和化學(xué)物理綜合法三種:
(1)物理法
物理法是由俄羅斯高效工藝材料研究院(原蘇聯(lián)國家建委建材中心)開發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)。以無機(jī)內(nèi)核材料(碳酸鈣、高嶺土等)外包鈦白的方法生產(chǎn)包核鈦白。生產(chǎn)中采用離心振動磨等相關(guān)設(shè)備和工藝,使內(nèi)核與鈦白之間產(chǎn)生分子間力(范德華力、氫鍵力)和靜電引力等,從而相互吸附成為包核鈦白。
但是由于生產(chǎn)過程中鈦白與內(nèi)核之間的結(jié)合力較弱,鈦白容易從內(nèi)核表面脫落,使得復(fù)合鈦白性能不穩(wěn)定,難以被市場和用戶接受。
(2)化學(xué)法
化學(xué)法是制備二氧化鈦包膜復(fù)合材料的傳統(tǒng)方法。它的原理是:將鈦鹽水解生成的水合二氧化鈦沉淀包覆在非金屬礦物基體表面,然后通過焙燒使二氧化鈦晶體化,形成表面具有晶體二氧化鈦層的復(fù)合顏料。在這方面,國內(nèi)外都有大量學(xué)者進(jìn)行研究,并取得了一定的成果。
但是這一方法也存在一定的問題,結(jié)合來說主要包括:(a)礦物表面通過水解形成的水合二氧化鈦沉淀物晶形轉(zhuǎn)化比較困難,不能產(chǎn)生一種晶體,通常產(chǎn)生混晶型產(chǎn)物;(b)水解過程受鈦鹽濃度和基體材料固含量的影響,TiO2包覆量比較難控制;(c)鈦鹽價格較貴,導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加;(d)鈦鹽水解和去除鐵離子等雜質(zhì)的工序產(chǎn)生大量酸性廢水,污染環(huán)境,而且治理污水成本也較高。
(3)化學(xué)物理綜合法
化學(xué)物理綜合法包核就是利用化學(xué)法和物理法包覆原理,通過工藝和配方的調(diào)整,巧妙地將化學(xué)法和物理法有機(jī)地結(jié)合起來,達(dá)到單純用物理法或化學(xué)法無法達(dá)到的目的,而機(jī)械力化學(xué)法就是其中最重要的一種。
機(jī)械力化學(xué)法生產(chǎn)復(fù)合鈦白具有生產(chǎn)效率高、工藝流程短、節(jié)約原材料和能源、無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),而且體系中基體與TiO2之間除了靜電吸附和分子引力,還有化學(xué)鍵相連,結(jié)合力強(qiáng),材料在使用時TiO2 與包核基體之間不易脫離,從而提升了其顏料性能,可大比例取代鈦白粉加以使用。
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