钛白粉是一种重要的精细化工原料,它是最重要的白色颜料,占全部白色颜料使用量的80%,世界上90%的钛资源都用来制造钛白粉,是仅次于合成氨和磷酸的第三大无机化学品(以价值计)。钛白粉是应用广泛、市场需求量极大的一种白色无机颜料。钛白粉的主要应用领域包括:涂料、色母粒、塑料、造纸等。
1)相对密度
在常用的白色颜料中,二氧化钛的相对密度最小,同等质量的白色颜料中,二氧化钛的表面积最大,颜料体积最高。
2)熔点和沸点
由于锐钛型在高温下会转变成金红石型,因此锐钛型二氧化钛的熔点和沸点实际上是不存在的。只有金红石型二氧化钛有熔点和沸点,金红石型二氧化钛的熔点为1850℃、空气中的熔点为(1830±15)℃、富氧中的熔点为1879℃,熔点与二氧化钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为为(3200±300)℃,在此高温下二氧化钛稍有挥发性。
3)介电常数
由于二氧化钛的介电常数较高,因此具有优良的电学性能。在测定二氧化钛的某些物理性质时,要考虑二氧化钛晶体的结晶方向。锐钛型二氧化钛的介电常数比较低,只有48。
4)电导率
二氧化钛具有半导体的性能,它的电导率随温度的上升而迅速增加,而且对缺氧也非常敏感。金红石型二氧化钛的介电常数和半导体性质对电子工业非常重要,可利用该性质生产陶瓷电容器等电子元器件。
5)硬度
按莫氏硬度十分制标度,金红石型二氧化钛为6~6.5,锐钛型二氧化钛为5.5~6.0,因此在化纤消光中为避免磨损喷丝孔而采用锐钛型。
6)吸湿性
二氧化钛虽有亲水性,但其吸湿性不太强,金红石型较锐钛型为小。二氧化钛的吸湿性与其表面积的大小有一定关系,表面积大,吸湿性高,还与表面处理与性质有关。
7)热稳定性
二氧化钛属于热稳定性好的物质。
8) 粒度
钛白粉粒度分布是一个综合性的指标,它严重影响钛白粉颜料性能和产品应用性能,因此,对于遮盖力和分散性的讨论可直接从粒度分布上进行分析。
钛白粉各行业应用
一、涂料
涂料是钛白粉的最大用户。通常,钛白粉在涂料领域的消耗量占钛白粉应用领域消耗量的60%,同时它也是涂料工业中用量最多的一种颜料(各种涂料中钛白含量10%~35%)。
二、塑料
塑料工业是钛白粉的第二大用户,通常,钛白粉在塑料领域的消耗量占钛白粉应用领域消耗量的20%。塑料工业是近几年增长最快的领域,年均增长率6%,全世界500余个钛白粉牌号中,有50多个牌号是属于塑料专用的。
三、造纸
造纸是钛白粉的第三大用户。装饰纸、圣经纸和纸币中一般都要使用钛白粉,使用钛白粉的纸张,白度好、强度高、有光泽、薄而光滑、印刷时不穿透,在相同条件下不透明度比碳酸钙、滑石粉高10倍,质量也能减轻15%~30%。装饰纸也称为钛白纸,主要用于制作家具、地板、壁纸等原材料。
四、色母粒
塑料色母粒是一种高浓缩、高效能的颜色配置品,即颜料以超常浓度均匀分布在载体树脂中,并形成一定粒径的颗粒。它主要由核心层(颜料)、偶联层(偶联剂或表面活性剂)、分散层(润滑剂或分散剂)、增混层(载体树脂)等组成。它在塑料中作为染色剂使用,广泛用于吹膜、注塑、热压、等塑料制品的生产。