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专业知识 | PVC-U制品用二氧化钛的技术要求与选用二氧化钛在PVC-U制品配方中用作增白剂和遮光剂。锐钛型二氧化钛耐热性和耐光性差,多用于室内用PVC-U制品,金红石型二氧化钛多用于室外用PVC-U制品。不同的PVC-U制品对所用二氧化钛性能有不同的要求,需要考虑控制的指标主要有:二氧化钛含量、白度与底色、光稳定性与耐候性、晶型和重金属含量等。二氧化钛含量是鉴定二氧化钛质量的首选方法。二氧化钛含量过低,若未标明是复合型二氧化钛,则应考虑为掺杂二氧化钛。二氧化钛是PVC-U制品的最佳增白剂,其白度与色调(底色)直接影响PVC-U制品的白度与色调。不同白度与色调的PVC-U制品的使用习惯不同。如市场对PVC-U型材偏好蓝底色,而多数PVC-U管材为浅黄底色(本色)。这要求PVC-U制品生产过程中对二氧化钛等原材料的白度与色调进行控制。GB /T 1706—2006 没有对二氧化钛色调的要求,不同厂家与型号的二氧化钛的色调并不相同。二氧化钛的颗粒大小、形状和粒度分布,杂质种类与含量均对二氧化钛的遮盖力、光泽度、白度与色调产生影响。颜料性能良好的二氧化钛颗粒粒度分布范围较小, 且主要分布在0.2-0.3μm。此时二氧化钛的消色力和遮盖力最大, 白度和色调最好。二氧化钛粒径主要在0.2μm时, 二氧化钛色调偏蓝; 粒径主要在0.4μm时,二氧化钛色调偏红。二氧化钛的光稳定性与耐候性由二氧化钛的晶型与无机包膜质量所决定。二氧化钛本身具有光活性点,可以光催化形式参与PVC-U制品的降解。锐钛型二氧化钛的光化学活性比金红石型二氧化钛高10倍。二氧化钛颗粒表面未进行包覆处理,或包覆处理效果不佳时,在紫外线作用下,裸露的Ti4+还原成Ti3+,可使铅盐中的铅析出,造成PVC-U制品可逆性变色与发黑现象的产生。良好的耐候性可使二氧化钛在PVC-U制品中起着如下作用: 较好地吸收紫外线以减少制品内部树脂因光、氧引起的老化变色; 通过对可见光的良好散射和折射作用, 对PVC-U的变色产生遮盖作用, 减少二氧化钛的光催化作用导致制品出现的失光、粉化和铅灰等负作用。金红石型二氧化钛中掺入锐钛型二氧化钛会降低PVC-U制品的光稳定性与耐候性,增加PVC-U制品发黑及耐候性下降的几率。室外用PVC-U制品应选用包膜效果良好的金红石型二氧化钛。重金属含量是涉水PVC-U制品卫生性能的重要控制指标。未经后处理的二氧化钛中的重金属主要来自钛铁矿,主要重金属元素有铬、铅。现有技术还存在为了调节二氧化钛白度而在二氧化钛中加入重金属盐的情况。此外,复合二氧化钛与掺杂二氧化钛均存在混入含重金属颜料的可能。目前,对涉水PVC-U制品用二氧化钛中重金属的检测方法和如何控制二氧化钛中重金属的含量这两个技术问题仍没有得到解决,其研究文献较少。 虽然目前市场上二氧化钛品种繁多,但受PVC-U制品生产过程与使用技术要求的限制,目前可用于PVC-U制品生产的二氧化钛并不多。其中,以经包膜处理的金红石型二氧化钛的使用效果较好。河北麦森钛白粉有限公司委托国家化学建筑材料测试中心对添加高耐候二氧化钛的PVC-U门窗型材,按照GB/T 8814-2017对耐候性进行判定,检验结果达到标准S级(6000h)要求。 |