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塑料中选用钛白粉时应考虑的几个特性

浏览次数:466 发布日期:19-03-04

 一、白度

    钛白粉颗粒的形状、大小和粒度分布都会对白度产生影响。对于一定波长的入射光,当颜料颗粒大小为半波长时,对光的散射率最高,也就是不透明度最高,使其颜色显得更白。可见光的波长范围为0.4~0.7微米,故理论上颜料颗粒的最佳粒径为0.2~0.35微米。若颗粒度过小,则发生光的衍射,导致不透明度下降。当粒径小于0.1微米时,晶体则是透明的;当粒径太大时,即产品中含有少量(1%~2%)粒径为0.4微米以上的大粒子,就会降低颜色对光的散射能力,就可能对颜料性能产生非常有害的影响。且颜料性能与散射系数关系甚大。当散射系数在粒径为0.2微米时为最高,这时颜料的消色力和遮盖力最优,白度和光泽度都最好。但各种颜料性能之间有时相互矛盾,如粒径变小时,耐候性就相应下降,因此对于一些耐候性要求高的颜料,粒径应该适当大一些。


    颜料性能优良的钛白粉,其颗粒的粒度分布宽度应尽可能狭窄,即颗粒粒径在0.2~0.3微米的要占绝大多数,而0.1微米以下,0.37微米以上者几乎不存在。颜料的颗粒形状对光散也有影响,钛白粉的颗粒形状要求外形轮廓光滑,不带棱角。一般粒子为圆形时,散射率最高,对圆形规整的颗粒,其颜料性能最优。要尽可能避免角状颗粒,因为带棱角的表面会减弱对光的反射,光学性能差,而且堆积在一起时,空间体积大,相应的吸油量高。


二、遮盖力

    遮盖力又可理解为不透明程度,在涂料和油墨行业也称盖底力和涂布力,是颜料的重要光学性质。钛白粉可强烈地散射或折射光线,如果在塑料制品中含有足够的钛白粉,则所有照射其表面的光线均被反射使该产品显得不透明而呈现白色。二氧化钛颜料在工业中重要的作用,在于利用它被分散到介质中的不透明性能,从而达到遮盖的效果。颜料具有的这一特性称为遮盖力。


    颜料的遮盖力不仅取决于它的晶体结构、折射率和对光的散射能力,而且也取决于它对光的吸收能力。但是二氧化钛和其他白色颜料一样,由于它对光的吸收能力小,虽然光的吸收对遮盖力有影响,但没有散射能力影响大,因此其遮盖力主要受散射力的影响,和白度一样也受颜料的折射率、粒径、粒径分布和分散性能的影响。就折射率而言,在白色颜料中钛白粉的折射率是最高的,因此,从理论上说,它的遮盖力也是最高的。在大于可见光半波长的范围内,粒径越细,颗粒结构越光滑,分散性越大,则遮盖力越大。但它有一定的限度,当平均粒径为0.2微米,遮盖力最大,小于可见光波长一半时,则由于晶体对光的透明性,使遮盖力反而下降。由此可见,粒子过大过小都不好。钛白粉属遮盖性颜料,因为它有明显的晶体结构。它的折射率比展色剂的大,两者相差越大,说明钛白粉的遮盖力越强。在白色颜料中,金红石型钛白粉的遮盖力最大,锐钛型钛白粉次之。

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