二氧化钛是世界上使用最广泛的白色颜料。它具有高折射率、易分配性和光化学稳定性等优点。由于这个原因,它被用于赋予包括油漆、塑料、油墨、纸张、化妆品、食品和药品在内的各种产品的不透明度和白度。
颜料粒径的重要性
二氧化钛颜料的粒径是决定颜料效果的重要因素之一。粒径控制几个重要的特性,包括:
- 颜色
- 不透明度(散射强度)
- 光泽
- 着色力
- 粘度
- 沉降速度
过大粒径颗粒的影响yabo214
粒径过大的粒子的存在会显著地影响颜料的最终分散性能。yabo214因此,在钛白粉的生产和使用过程中,有必要对其分散特性进行监测,以获得最佳的颜料性能。
颜料粒径和光散射强度
二氧化钛颜料的粒径必须仔细控制,以最大限度地提高颜料悬浮液的光散射。高折射率颜料的最大散射功率的粒子大小(D)由韦伯公式给出:
1
λ是入射光的波长,n1色素和n的折射率是多少2连续相位的折射率。表1显示了金红石二氧化钛在水中所需的最佳尺寸,以看到最大的蓝光、绿光和红光散射。
表1。金红石在水中的最佳粒径,以看到最大的蓝光,绿光和红光散射。
波长 |
大小(µm) |
蓝色(430海里) |
0.20 |
绿色(550海里) |
0.26 |
红色(660海里) |
0.31 |
粒径在0.25微米左右的金红石二氧化钛在整个可见光谱中产生最高的散射效率。锐钛矿二氧化钛的理想粒径约为0.3微米。研磨至低于这个尺寸显著降低了颜料的散射能力,并增加了制造商的成本,包括研磨时间和提供一定着色强度所需的颜料浓度。相反,大粒子或聚集体的存在产生黄色底色,因为在可见光谱的蓝色端散射效率yabo214较低。团聚体的存在也降低了颜料悬浮液的着色强度、光泽度和不透明度,并由于粒子的相互作用而增加了粘度。因此,在研磨过程中仔细控制颜料粒径和消除任何聚集物是很重要的。
使用母版3000进行色散监测
主要测量
二氧化钛悬浮液的粒径是用马尔文化学分析大师3000测定的。测量首先是在被妖魔化的水中进行的。图1显示了仪器报告的尺寸分布。可以看到,这个二氧化钛样品的“初级”颗粒尺寸接近所需的尺寸,以便看到粒子的最大散射量。yabo214在图1中,5个单独的结果被过度绘制。这表明了使用马尔文Panalytical Mastersizer 3000获得的结果的重复性。
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图1所示。二氧化钛浆料的初级粒度分布。 |
综合检测
对涂料制造商来说,检测聚合体以及“初级”颗粒的能力是至关重要的。yabo214因此,二氧化钛浆液被添加过量的高电荷电解质到马尔文锑粉3000样品分散单元。这减少了粒子上的电荷,导致粒子聚集。yabo214由仪器报告的不稳定泥浆的粒径如图2所示。
可以看出,该仪器既能检测出泥浆失稳过程中形成的初级颗粒,也能检测出泥浆失稳过程中形成的大团聚体。yabo214图3显示了随着聚集过程的继续,Malvern Panalytical Mastersizer报告的体积平均直径(D[4,3])的变化。该仪器成功地跟踪了团聚体的增长,直到达到平衡粒径。
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图2。在钛白粉浆失稳过程中报告的粒径分布。 |
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图3。观察到的体积平均粒径(D[4,3])在钛白粉浆聚合过程中的变化。 |
结论
马尔文Panalytical Mastersizer 3000的能力来测量二氧化钛浆料的粒径已经被证明。该仪器为监测二氧化钛涂料和颜料的分散状态提供了理想的方法,分散状态是控制最终产品性能的重要因素。
这些信息已经从Malvern Panalytical提供的材料中获得,审查和改编。亚博网站下载
有关此来源的更多信息,请访问马尔弗恩帕尼特.