钛白粉与粉末涂料耐候性的关系

摘要：

钛白粉的种类、表面处理及特性对户外粉末涂料耐候性的影响较大，本文主要从钛白粉的特性、表面处理等方面，介绍钛白粉对粉末涂料耐候性的影响。

关键词：

粉末；涂料；钛白；表面处理；包膜；耐候

0 引言

在国家绿色发展政策不断深化的背景下，漆改粉已成为目前的主要话题之一。据统计，我国2017—2019期间，热固型粉末涂料销量分别为160.5万t、176.06万t、194.2万t，同比分别增长13.03%、9.7%、10.3%。其中户外粉末涂料在此期间内销售量分别为80.41万t、93.91万t、107.22万t，同比分别增长18.97%、16.79%、14.17%。户内粉末涂料在此期间内销售量分别为80.09万t、82.15万t、86.98万t，同比分别增长7.63%、2.57%、5.88%。

在此期间内，户外粉末涂料分别占全年粉末涂料总量的50.1%、53.34%、55.21%，从占比及销量来看，户外粉末涂料基本处于逐年上升趋势，并占有非常大的份额。

户外粉末涂料涂层的耐候性一直是业界关注的问题，而影响户外粉末涂料耐候的因素有很多种：外部影响粉末涂料涂层耐候的因素主要有阳光、雨水、温度、氧气、水、沙尘等；内部影响粉末涂料涂层耐候性的因素有树脂、固化剂、助剂、颜料、填料等，并直接导致涂膜发生黄变、退色、粉化、开裂、起泡、表面剥落等老化现象，从而影响产品的性能及外观。对于浅色产品，钛白粉的选择也是对户外粉末涂料耐候性考量的重要因素之一，目前市面上的钛白粉种类较多，表面处理方式及性能参数参差不齐，因此如何选择一款合适的钛白粉是衡量浅色户外粉末涂料耐候性的一个重要环节。本文通过对钛白粉及表面处理的介绍，经实验数据对比，系统介绍钛白粉对户外粉末涂料耐候性的影响。

1 钛白粉介绍

钛白粉是主要成分为TiO2、相对分子质量为79.9的白色无机颜料。由于白度高、光亮度佳、遮盖好，被广泛应用于橡胶、化妆品、塑料、油墨、涂料、造纸等工业领域。是目前应用最广的白色颜料之一。钛白粉按晶型可分为锐钛型、金红石型、板钛型。金红石型和锐钛型同属于四方晶型，但晶格不同。金红石型较锐钛型单位晶格小而紧密，故有较高的相对密度及稳定性；板钛型由于其晶型不稳定，因此很稀少，且能在650℃时转化为金红石型，在此不过多描述。

金红石型钛白粉比锐钛型钛白粉的耐粉化性及保光性要好，在可见光波长范围内（400~700nm),金红石型和锐钛型对光线的反射率都很高，因而都有很好的白度，但在小于可见光的范围（300~400nm的紫外光）内时，两种晶型的性能就会有很大的差异（见图2）。金红石型在具有很大杀伤力的波段内（350~400nm）对紫外线的反射率要远远低于锐钛型，也就是说金红石型在350~400nm波段内较锐钛型更具有吸收紫外线的功能，分担紫外线对涂膜的伤害。因此，从涂膜耐候特性及性能来讲，金红石型钛白粉更具有耐候优势。

2 钛白粉的生产方法介绍

金红石钛白粉的生产方法可分为硫酸法、氯化法、盐酸法、混合法、磷酸法、硝酸法等。目前制备钛白粉的工艺方法主要采用硫酸法和氯化法。

硫酸法主要以钛铁矿或酸溶性钛渣为原料，用硫酸将钛原料分散成TiOSO4溶液再进行除杂、分离，最终形成成品钛白粉。

通过硫酸法制备的钛白粉主要有3种：金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、搪瓷级别钛白粉。其制备阶段主要分为4个阶段：（1）酸解阶段；....