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我国钛白工业最大应用领域的是油漆全球涂料每年消耗的钛白粉约为55%~60%,而中国则为60%~65%。

涂料 涂料是由基料、颜料、填料、溶剂和助剂等组成的粘稠悬浮液。涂料涂布在物体表面,受空气氧化和溶剂挥发而形成一层坚韧的涂膜,对物体起到装饰和防护的作用。涂料中的颜料(颜料级钛白粉)具有一定的遮盖力,能遮住被涂物面原来的色彩还能赋予涂膜鲜艳的色彩,达到美观和装饰的作用。同时颜料与固着剂紧密结合,融合成一体,增强涂膜的力学强度和附着力,防止裂纹;增加涂厚度,防止紫外线和水分的穿透;提高涂膜耐老化性能,延长使用寿命。溶剂型及水性涂料,使用钛白粉的作用不仅是遮盖和装饰,更重要的是改善涂料的物化性能,增强化学稳定性,以提高遮盖力、消色力、防腐蚀性、耐光性、耐候性等。

1.为什么要用钛白粉?

钛白粉粒子细小而均匀,光化学稳定性高,着色力强,比其他白色颜料大五倍以上,遮盖力也比其他白色颜料如锌钡白系大二倍以上。因此可以大大降低整个涂料中颜料的用量,同时制成的油漆颜色好,不易泛黄,并且有耐热性和耐酸、耐碱、耐硫等化学稳定性,特别是金红石型钛白粉,其结构稳定,耐紫外线照射,室外不会粉化,因此适用于高度耐候性的各种高级船舶漆、桥梁、汽车、建筑等室外涂料。

2.涂料领域的质量要求

钛白粉是涂料中不可或缺的关键成分,它不仅赋予涂料优异的遮盖和装饰效果,更重要的是提升涂料的物理和化学性能。钛白粉能够显著增强漆膜的机械强度、耐光性、耐候性、附着力以及耐腐蚀性。因此,在选择钛白粉时,需综合考虑基料、溶剂、添加剂、颜料及制漆性能,合理选用适合涂料性能要求的钛白粉品种和规格型号。

钛白粉的主要质量要求:

  1. 白度:高白度是钛白粉的基本指标,影响涂料的装饰性。
  2. 分散性:研磨润湿性能好,能够快速均匀分散在涂料基质中。
  3. 耐候性与耐久性:在不同环境下保持稳定性能和颜色持久性。
  4. 化学稳定性:与涂料中其他成分相容,避免化学反应。
  5. 粒径与光学性能:粒径小且均匀,提供优异的遮盖力、不透明度、高色度及良好的光泽度。

不同类型涂料对钛白粉的要求各有侧重:

  • 高耐候性涂料(如管道涂料、外墙涂料、汽车涂料):选用高耐候性钛白粉,确保长期性能稳定。
  • 水性工业涂料与陶瓷涂料:需选用具有优异光学性能的钛白粉,满足透明度和光泽要求。
  • 半光/平光内墙乳胶漆:适合选用不透光性的涂料级钛白粉。

光泽与耐久性对颜料选择的影响

项目低耐久性(如内墙涂料、油墨)中等耐久性(如外墙建筑涂料)高耐久性(如汽车、管道涂料)
低光泽高吸油值、 高干遮盖力通用级钛白粉+体质颜料抗粉化级钛白粉+体质颜料
中等光泽多用途陶瓷级钛白粉+体质颜料通用级抗粉化级
高光泽陶瓷级高光通用级高光抗粉化级

3.钛白粉在涂料中的应用

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涂料基本组成

组成 说明
成膜物树脂为主要成膜物,是涂料的基础,决定涂料的基本性质
分散介质溶剂或者稀释剂(无溶剂涂料除外),在涂料中比例较大,
主要作用是溶解和分散成膜物,调整涂料粘度,改善涂料流动性。
成膜后,这类物质从体系中挥发出来,使涂料干燥固化。
颜料用于涂料调色,并提高遮盖、耐候、耐光等性能。
填料主要用来增加涂层厚度,提高耐磨性和机械强度。
碳酸钙、高领土、滑石粉等等。
助剂用量少作用大。主要用于改善涂料某一方面的性能,
比如消泡剂、分散剂、防沉剂、防结皮剂、流平剂、增稠剂、防流挂剂等等。

建筑涂料

钛白粉在建筑涂料中的作用和要求:
钛白粉是建筑涂料中重要的颜料,具有良好的遮盖力和耐久性,用于提升涂料的功能和装饰性。具体要求如下:

  1. 遮盖力:高遮盖力是钛白粉的核心要求,能在涂覆时有效掩盖底材颜色和瑕疵,实现均匀的表面效果。
  2. 耐候性:外墙涂料要求耐紫外线辐射、湿度和氧化等环境影响,而内墙涂料的耐候性要求较低。
  3. 耐久性:需要长时间保持涂层颜色和光泽,避免褪色、变黄或性能下降。
  4. 化学稳定性:与其他成分相容,不发生化学反应或分解,确保涂料的稳定性。
  5. 分散性:在涂料基质中均匀分散,确保颜色一致性。
  6. 环保性:不含有害物质,符合环保法规和市场标准。

补充说明:

  • 锐钛型钛白粉由于耐候性不足,不适用于室外涂料。
  • 金红石型钛白粉为主要选择,用于满足较高性能要求。

粉末涂料

特点与应用:
粉末涂料通过热熔法将颜料分散到树脂中制成,主要用于金属件(如家电、汽车零部件)以及塑料、木料等非金属表面。

钛白粉要求:
粉末涂料对钛白粉的综合性能要求相对较低,遮盖力和分散性是关键考虑因素。


色浆与色粉

钛白粉作用:
钛白粉作为色浆和色粉中的核心成分,负责提供颜色、遮盖力和分散性能,用于增强涂层效果。


印铁涂料

应用背景:
印铁涂料多用于金属卷材,如彩钢板,需兼具装饰性和保护性。

钛白粉要求:

  1. 表层面漆需高遮盖力、耐候性。
  2. 底漆要求较低,国产金红石型钛白粉即可满足需求。

卷材涂料

特性与挑战:
卷材涂料多为溶剂型,主要采用聚酯和环氧树脂体系,具有强极性,这对钛白粉的分散性提出了挑战。

钛白粉要求:

  1. 遮盖力:高遮盖力是基本要求。
  2. 分散性:加工工艺包含研磨,分散性可适当放宽,但表面漆需高性能进口钛白粉。
  3. 适用性:里层背面漆可用国产金红石型钛白粉,目前仅少数国产型号适用于底漆制造。

船舶与集装箱防腐涂料

特点与应用:
船舶漆以环氧树脂为主,防腐涂料需在恶劣环境中提供长效保护。

钛白粉要求:

  1. 面漆:耐候性和遮盖力要求较高,多使用进口耐候级钛白粉。
  2. 底漆:对分散性和遮盖力要求适中,国产钛白粉已能部分满足需求。

家具漆

应用场景:
家具漆分为聚氨酯和硝化棉型,用于木制家具表面。

钛白粉要求:
分散性是关键,影响涂层的均匀性和装饰效果。


汽车漆

分类与要求:
汽车漆根据车辆等级分为高级和中低级:

  1. 高级漆:如轿车漆,要求高耐候性和优异光泽,通常选用高品质钛白粉。
  2. 中低级漆:如卡车和客车漆,对性能要求稍低,可适量使用国产钛白粉。

路标漆

特点与钛白粉作用:
路标漆需在户外环境下提供良好的可见性和耐久性,钛白粉需具备高遮盖力和耐候性。


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