涂料文獻(xiàn)：粉末涂料用鈦白粉綜合性能檢測(cè)

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  【前言】鈦白粉是粉末涂料中最常使用的顏料之一，是白色顏料中著色力最強(qiáng)的一種，具有優(yōu)良的遮蓋力和著色牢度。隨著鈦白粉產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)上的粉末用金紅石牌號(hào)也激增，鑒于鈦白粉價(jià)格較貴、用量較大，且市場(chǎng)上鈦白粉質(zhì)量良莠不齊，一些廠家為了追求利潤(rùn)不惜摻入其它填料等。如何做好鈦白粉的檢測(cè)評(píng)估工作，加強(qiáng)質(zhì)量控制，提高粉末產(chǎn)品質(zhì)量，益發(fā)顯得尤為重要。

    1、鈦白粉純度測(cè)定

    鈦白粉主要有兩種不同的結(jié)構(gòu)——銳鈦型和金紅石型，用語(yǔ)粉末涂料的鈦白粉除了提供顏色外，還有一個(gè)非常重要的作用，吸收紫外線提供涂料的耐候性。金紅石型鈦白粉的光化活性比金紅石型低，吸收紫外線的效率比銳鈦型高，其耐候性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銳鈦型鈦白粉，粉末涂料中多采用金紅石型鈦白粉。所以，對(duì)鈦白粉純度檢測(cè)來(lái)說，包含兩方面：一是鈦白粉中TiO2的含量測(cè)定；二是：TiO2中金紅石型的含量。

    1.1鈦白粉中TiO2的含量測(cè)定

    原理

    硫酸和硫酸銨加熱溶解，生成的是鈦離子和H2O2生成TiO（H2O2）氧鈦基絡(luò)合物，此絡(luò)合物不易水解，再加入EDTA后仍能和EDTA形成1:1的絡(luò)合物，在PH值1.0—2.0的酸度下，以二甲酚橙作指示劑，利用硝酸鉍回滴過剩的EDTA，從而測(cè)出鈦的含量。

    試劑

    0.025MEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液

    0.015M硝酸鉍溶液

    1:1氨水

    1:20的硝酸溶液

    30%H2O2溶液

    0.2%二甲酚橙溶液

    濃硫酸

    硫酸銨

    步驟

    稱取0.4左右二氧化鈦與燒杯中，加入25~30毫升濃硫酸，10克硫酸銨，電爐加熱溶解后，移入250ml容量瓶，加水稀釋至刻度，搖勻。

    吸取5ml上述溶液于250ml錐形瓶，加入5滴30%H2O2，再加入10ml0.025MEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，加水至150ml，用1:1的氨水調(diào)節(jié)PH值在1.0~2.0之間，滴4~5滴二甲酚橙指示劑，用0.015硝酸鉍滴定至由黃色變?yōu)榧t色，即為終點(diǎn)。

    計(jì)算公式

公式（1）

    ?V——EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液加入毫升數(shù)；

    ?V1——硝酸鉍加入毫升數(shù)；

    ?TTiO2——1毫升EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于二氧化鈦的毫克數(shù)；

    ?G——試樣重量，克；

    ?a——每毫升硝酸鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)。

    a計(jì)算：硝酸鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液與EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積比

    準(zhǔn)確吸取10ml0.025MEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于250ml燒杯中，用水稀釋至150ml左右，滴加1:20的硝酸至溶液的PH值為1~2之間，加入3~4滴0.2%二甲酚橙指示劑，用0.15M的硝酸鉍溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)榧t色，即為終點(diǎn)。

    二者體積比按下式計(jì)算：

公式（2）

    式中：a——每毫升硝酸鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)。

    V——滴定時(shí)消耗硝酸鉍的毫升數(shù)。

    檢測(cè)結(jié)果：

表.1

    結(jié)論：樣品含量基本上都在90%以上，純度較高。

    1.2鈦白粉晶型檢測(cè)

圖.1鈦白粉A

圖.2鈦白粉B

圖.3鈦白粉C

圖.4鈦白粉D

圖.5鈦白粉E

圖.6鈦白粉F

圖.7鈦白粉G

圖.8鈦白粉H

    檢測(cè)結(jié)果：

表.2

    八種鈦白粉幾乎全部是金紅石型，其中F含有少量的銳鈦型鈦白粉。

    2、制樣檢測(cè)

    鈦白粉一般都進(jìn)行表面包膜處理，目的是提高其耐久性和耐候性，改善潤(rùn)濕分散性，提高涂料表面光澤，增加漆膜的流動(dòng)性等。所以，除了進(jìn)行上述鈦白粉純度檢測(cè)外，還應(yīng)檢測(cè)鈦白粉在粉末涂料中的其他各項(xiàng)性能。

    2.1、制樣

    按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)配方制樣、制板后進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。

    2.2、檢測(cè)項(xiàng)目及結(jié)果

表.3

    八種鈦白粉的L值對(duì)比如下：

圖.9 TiO2的L值比較

    八種鈦白粉的b值對(duì)比如下：

圖.10 TiO2的b值比較

    耐溫及耐燃?xì)庑阅埽?

圖.9 TiO2耐溫及及耐燃?xì)鈱?duì)比圖

    耐候性能：

圖.11 TiO2的QUV-313老化保光率圖

    由上面可以看出：

表.4

    2.3小結(jié)

    由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出：

    a.在白度方面，D、G、H優(yōu)于其他鈦白粉。

    b.在耐溫耐黃變性能上，鈦白粉B、G、H性能較好。

    c.在遮蓋力方面，G、H要好于其他鈦白粉

    d.若用于耐候性粉末，選用G最佳。

    3.結(jié)論

    鈦白粉純度檢測(cè)中，上述八種樣品中TiO2含量基本上都在90%以上，純度較高，且八種樣品中TiO2金紅石型含量很高，其中F含有極少量的銳鈦型鈦白粉。鈦白粉在粉末涂料中的其他各項(xiàng)性能上，白度方面，D、G、H優(yōu)于其他鈦白粉；在耐溫耐黃變性能上，鈦白粉B、G、H性能較好；在遮蓋力方面，G、H要好于其他鈦白粉；若用于耐候性粉末，選用G最佳。最終，鈦白粉G的綜合性能最佳。

    綜上所述，對(duì)鈦白粉的檢測(cè)應(yīng)從鈦白粉中TiO2含量、晶型及在粉末涂料中測(cè)試的各種性能方面綜合考慮，選擇合適的鈦白粉，以滿足粉末涂料產(chǎn)品的性能。