二氧化钛的性质.docVIP

二氧化钛的性质 原创 邹建新等 TiO2（钛白）是一种白色粉末，如图2.3。主要物理性能如下： 密度(g/cm3)：金红石型4.261(0℃)，4.216(25℃)；锐钛型3.881(0℃)，3.894(25℃)；板钛型4.135(0℃)，4.105(25℃)。熔点：金红石型1842±6 TiO2是两性化合物，是一种十分稳定的化合物，它在许多无机和有机介质中都有很好的稳定性，它不溶于水和许多其他溶剂。TiO2不溶于水，可溶于热浓硫酸、硝酸和苛性碱中。 TiO2在自然界中存在三种同素异形态，即金红石型、锐钛型和板钛型三种。晶型如图2.4所示。工业上TiO2多数由偏钛酸煅烧而成： H2TiO3==TiO2+H2O 工业上生产钛白的方法有：硫酸法和氯化法。 钛白的颜料性质：钛白是当今最佳白色颜料，它的光学和颜料性能都优于其他白色颜料。 A．白度。白度表示物质对可见光吸收与反射两部分之比。相对白度是波长和粒度的函数。晶体结构完美的，对可见光具有很轻的吸收作用和很高的散射能力，即在可见光内晶体发生等幅散射，因而呈现白色。TiO2 的折射率高于其他物质，因此在各种白色颜料中以钛白最白。 影响白度的因素主要有钛白中杂质的种类和数量、晶型和颗粒形状、粒度和粒度分布。 图2.3 商品钛白粉 图2.4 金红石型TiO2的晶型结构 B．消色力。消色力是指该颜料和另一种颜料混合后，所给予另一种颜料的消色能力。TiO2的折射率最大，因而它在白色颜料中，消色力也最高。消色力除与颜料的折射率有关外，还与它的粒度和粒度分布有关。当钛白颗粒的平均直径在0.2-0.3μm 范围内，且粒度分布宽度狭窄时，对可见光蓝波段的散射能力增强，着色底相呈现柔和蓝相。 C．遮盖力。遮盖力是指颜料能遮盖被涂物体表面底色的能力。颜料遮盖力的大小不仅取决于它的晶型、对光的折射率和散射能力，而且还取决于对光的吸收能力。二氧化钛属遮盖性颜料，因为它有明显的晶体结构和优异的光学性质，所以在白色颜料中，TiO2的遮盖力最大。 D. 吸油量。吸油量是表示颜料粉末与展色剂相互关系的一种物理数值。它不仅说明了颜料粉末与展色剂之间的混合比例、湿润程度、分散性能，也关系到涂料的配方和成膜后的各种物性。在某些水性涂料、水分散型二氧化钛颜料中，吸油量也称作吸水量。 E．分散性。钛白粉的分散性是它的极其重要的性质。二氧化钛具有亲水疏油的性质，它在合成树脂有机体系中的分散性不良，需要经过表面处理，以提高它的分散性。 为了提高钛白粉在高分子介质中的分散性，必要时还需进行有机包膜处理，以使它具有亲有机物的表面。即在钛白颗粒表面建立高分子吸附层形成空间屏障，使颜料粒子彼此无法靠近，以提高其分散性。 F．耐候性。对二氧化钛而言，耐候性是指含有二氧化钛颜料的有机介质（如涂膜）暴露在日光下，抵抗大气的作用，避免发生黄变、失光和粉化的能力。耐候性主要取决于颜料的光学性质和化学组成，也与暴露在自然光下的条件有关（例如光的强度、光谱分布、温度、相对湿度及大气污染物的性质和数量等）。 ——《钒钛产品生产工艺与设备》，北京：化工出版社，2014.01