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学术论文--钛白粉疏水性的评价方法综述

发布日期:2013年6月5日

1.  前言

钛白粉是目前性能最好的白色颜料。它具有其它白色颜料无法比拟的耐酸碱性、白度、遮盖率、高光泽度及耐候性,广泛的应用于印刷油墨、涂料、塑料、造纸化纤、化妆品和橡胶等工业领域。

当钛白粉被应用于胶印油墨、塑料等领域时,疏水性能也是衡量钛白粉品质的一个非常重要的指标。若疏水性差,则钛白粉表面被极性基团(-OH)所包覆, 使其容易因极性吸附或吸潮而产生团聚,用于塑料用途时,出现钛白粉添加困难,容易在输送管道内粘结,也很容易堵塞筛网,即使顺利加入到混炼机内,混炼时也很难在体系中均匀地分散;如果是用于胶印油墨时,也会要求钛白粉具有优良的憎水性,因为在胶印油墨的印刷过程中,树脂连结料必须具有良好抗乳化性能, 才能保证胶印白墨不会因乳化而造成印刷失败。因为胶版印刷是依据“油,水相斥的原理”来完成印刷过程的,若钛白粉吸水,将导致印刷模糊不清,导致产品无法达到使用要求。

本文列举了钛白粉行业常用的几种钛白粉的疏水性能评价方法,这些方法虽然不是非常精确或标准,但具有简单、快速、实用的优点,以供大家参考和讨论,也欢迎大家提出更为科学和严谨的检测方法。

2.  常用的钛白粉疏水性评价的方法

2.1漂浮法

所谓漂浮法,就是用透明烧杯装满清水,然后将钛白粉撒在水面上,观察其沉降情况。沉降越慢,则疏水性越好;反之,疏水性越差。漂浮法又分为:冷水法和热水法。

2.1.1 冷水法    

在透明烧杯中注入清水(水温与室温接近),用小勺取适量钛白粉撒在水面上,观察其沉降情况。

2.1.2 热水法

在透明烧杯中注入清水,然后将烧杯转移至电炉上加热至水微沸后移开,再用小勺取适量钛白粉撒在水面上,观察其沉降情况。

2.2 压片法  

所谓压片法,就是将适量钛白粉倒入压片模具中,将其用刮刀压紧、刮平,并形成凹面。然后用滴管滴加水珠在其表面,观察水珠渗漏和扩散情况。渗漏和扩散越慢,则疏水性越好;反之,疏水性越差。  

2.3 水煮法

所谓水煮法,就是在透明烧杯中注入清水,再用小勺取适量钛白粉撒在水面上,然后将烧杯转移到电炉加热至煮沸,继续加热,使其保持沸腾状态5分钟,观察钛白粉沉降情况和水的清澈度。沉降量越少,水越清澈,疏水性越好;反之,疏水性越差。

3钛白粉疏水性评价示例

我们选用市面上常见的几种钛白粉:R-350TR-28R-706PYT-305 ,其中R-350TR-28R-706为市售产品,PYT-305为道奇威实验室制作的样品。

3.1 PYT-305样品准备

3.1.1主要实验设备和原材料

高搅机:               广东肇庆市正本机械设备厂

气粉机:               上海雅程仪器设备有限公司

钛白粉:                  攀钛喷雾干燥料

有机包膜剂:              PYT-305钛白粉表面处理剂

3.1.2实验工艺:

1)      在带有高速搅拌装置的容器中加300克蒸馏水,开动搅拌(1000/分钟),然后加入3克有机处理剂PYT-305,搅拌2分钟;

2)      再缓慢加如300克钛白粉;

3)      搅拌15分钟;转速为2000/分;

4)      将钛白粉浆料转移至搪瓷盘中,在120度下连续烘烤约10小时,直至完全烘干为止;

5)      用小型万能粉碎机进行初步粉碎;

6)      用小型高压气粉机进行解聚;

7)      检测疏水性。

3.2 疏水性测试

3.2.1 冷水法

钛白粉

R-350

TR-28

R-706

PYT-305

疏水性

漂浮,有少许沉降

漂浮,有大块沉降

直接沉降

漂浮

结论:R350PYT-305疏水性较好,TR-28疏水性较差,R-706不疏水。

 

 

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3.2.2热水法

钛白粉

R-350

TR-28

R-706

PYT-305

 

疏水性

 

漂浮,有少许沉降

漂浮,有大块沉降,较冷水法稍多

直接沉降

漂浮

结论:R350PYT-305疏水性较好,TR-28疏水性较差,R-706不疏水。

3.2.3 压片法

钛白粉

R-350

TR-28

R-706

PYT-305

疏水性

 

水滴成珠状,3小时后水滴消失

水滴成珠状,隔夜后缩小不消失

水滴刚滴加后立即渗透完毕

水滴成珠状,隔夜后缩小,不消失

结论:TR-28PYT-305疏水性较好,R-350疏水性较差,R-706不疏水。

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.4水煮法

钛白粉

R-350

TR-28

R-706

PYT-305

 

疏水性

 

有部分沉降,水变浑浊,较R-28稍好

沉降较多,水变浑浊,疏水性一般

不疏水

沉降较TR-28少,水微浊,疏水性较好

结论:PYT-305疏水性较好,TR-28R-350疏水性相对较差,R-706不疏水。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

特别声明:

由于本次实验样品的采集数量少、范围窄,缺乏完整性,因此本实验的数据仅作示例参考,不能代表各自产品的真正的疏水性能。

 

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