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(yōu)良的遮蓋力和著色牢度。隨著鈦白粉產(chǎn)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(zhì)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(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(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。
計算公式
公式(1)
?V——EDTA標準溶液加入毫升數(shù);
?V1——硝酸鉍加入毫升數(shù);
?TTiO2——1毫升EDTA標準溶液相當于二氧化鈦的毫克數(shù);
?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(shù)。
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?yōu)榧t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(shù)。
V——滴定時消耗硝酸鉍的毫升數(shù)。
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:
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(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(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(chǎn)品的性能。
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