涂料中最重要原材料之一钛白粉

钛白粉是涂料中最重要原材料之一。钛白粉以希腊神话中的泰坦巨神命名,尽管钛白粉的发现相对较晚,但无疑是使用最广泛的颜料

我们谈的不是盐,而是涂料中最重要原材料之一钛白粉。钛白粉以希腊神话中的泰坦巨神命名,尽管钛白粉的发现相对较晚,但无疑是使用最广泛的颜料。

钛白粉在涂料中用作白色颜料已有100 多年历史,其成功应 用的关键在于开发了生产金红石型钛白粉的工艺技术。与 锐钛型钛白粉相比,金红石型钛白粉更不易被光催化,具有极佳 的耐候性。加上钛白粉能反射大多数入射光,使其成为建筑涂料 的理想颜料。偶然发现,在约700 ℃ 下加热,锐钛型钛白粉能不 可逆地转化为热力学上更稳定的金红石型钛白粉。在自然环境中 不存在纯二氧化钛。因此需要开发特殊的工艺进行生产和处理。

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不同的生产工艺
通过两种工艺(即硫酸法和氯化法),用钛矿或合成金红 石生产纯二氧化钛。原料中的钛含量决定了采用哪种工艺。两种 工艺各有利弊。氯化法更环保,但只能生成金红石型二氧化钛, 硫酸法环保性差,但可生成金红石型和锐钛型两种形式的二氧化 钛。
对颜料表面进行后处理
在生产出纯二氧化钛后,通常用氧化铝和二氧化硅进行改 性,优化表面性能,也可使用氧化锆甚至有机化合物。改性后, 颜料性能适用于特定应用场合。通过颜料表面改性可实现以下性 能:更好的易分散性、更佳的耐候性和提高颜色稳定性。 在本产品综述中,列出一系列适用于户外涂料配方用的二氧 化钛产品。

亮点

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"钛是地壳中第九大富含元 素之一(0.63% ,质量分 数)。"

TIO2的光活性

由于TiO2在近UV光区域中具有吸收性,电子从TiO2 的价带能级跃迁到导带能级中,从而在价带中留下一个 带正电荷的空穴。分离的电子空穴对叫做"激子"。产 生的激子使得TiO2具有光致半导体性能。因为激子具有 氧化作用(例如,它能破坏激子周围的聚合物基体), 所以二氧化钛的光活性通常是不太受欢迎。

含二氧化钛的建筑砂浆的光催化

通过含TiO2的建筑材料上的光催化反应可获得自清洁和空气净化性能,减少在建筑物上的清洁作业、减少空气污染。本 研究结果表明:在建筑砂浆上的涂覆新型透明光催化涂料后, 在UV-A和可见光(VL)照射情况下,空气净化(以氧化氮的脱 除率表示)和自清洁(以罗丹明B的脱除率表示)性能,要比 将TiO2制成混合样品性能好。

见(M.-Z. Guo等,Building and Environment,第94册,第1 部分,第395-402页)

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