涂料文獻：粉末涂料用鈦白粉綜合性能檢測

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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的一種，具有優良的遮蓋力和著色牢度。隨著鈦白粉產量的快速增長，市場上的粉末用金紅石牌號也激增，鑒于鈦白粉價格較貴、用量較大，且市場上鈦白粉質量良莠不齊，一些廠家為了追求利潤不惜摻入其它填料等。如何做好鈦白粉的檢測評估工作，加強質量控制，提高粉末產品質量，益發顯得尤為重要。

    1、鈦白粉純度測定

    鈦白粉主要有兩種不同的結構——銳鈦型和金紅石型，用語粉末涂料的鈦白粉除了提供顏色外，還有一個非常重要的作用，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，其耐候性遠遠高于銳鈦型鈦白粉，粉末涂料中多采用金紅石型鈦白粉。所以，對鈦白粉純度檢測來說，包含兩方面：一是鈦白粉中TiO2的含量測定；二是：TiO2中金紅石型的含量。

    1.1鈦白粉中TiO2的含量測定

    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）氧鈦基絡合物，此絡合物不易水解，再加入EDTA后仍能和EDTA形成1:1的絡合物，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，從而測出鈦的含量。

    試劑

    0.025MEDTA標準溶液

    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標準溶液，加水至150ml，用1:1的氨水調節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為紅色，即為終點。

    計算公式

公式（1）

    ?V——EDTA標準溶液加入毫升數；

    ?V1——硝酸鉍加入毫升數；

    ?TTiO2——1毫升EDTA標準溶液相當于二氧化鈦的毫克數；

    ?G——試樣重量，克；

    ?a——每毫升硝酸鉍標準溶液相當于EDTA標準溶液的毫升數。

    a計算：硝酸鉍標準溶液與EDTA標準溶液的體積比

    準確吸取10ml0.025MEDTA標準溶液，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為紅色，即為終點。

    二者體積比按下式計算：

公式（2）

    式中：a——每毫升硝酸鉍標準溶液相當于EDTA標準溶液的毫升數。

    V——滴定時消耗硝酸鉍的毫升數。

    檢測結果：

表.1

    結論：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

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

    檢測結果：

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

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

    2.1、制樣

    按照檢測標準配方制樣、制板后進行以下實驗。

    2.2、檢測項目及結果

表.3

    八種鈦白粉的L值對比如下：

圖.9 TiO2的L值比較

    八種鈦白粉的b值對比如下：

圖.10 TiO2的b值比較

    耐溫及耐燃氣性能：

圖.9 TiO2耐溫及及耐燃氣對比圖

    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

    由以上實驗結果可看出：

    a.在白度方面，D、G、H優于其他鈦白粉。

    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.結論

    鈦白粉純度檢測中，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性能上，白度方面，D、G、H優于其他鈦白粉；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，對鈦白粉的檢測應從鈦白粉中TiO2含量、晶型及在粉末涂料中測試的各種性能方面綜合考慮，選擇合適的鈦白粉，以滿足粉末涂料產品的性能。