肖菲(山東道恩鈦業有限公司,山東 龍口 265700)
鈦白粉主要化學成分是TiO2,有“白色顏料之王”之稱。這種白色顏料一般不與其他化合物反應,化學惰性強,是一種化學性質相當穩定的白色無機顏料,廣受白色顏料下游應用領域的青睞。我國是鈦白粉生產大國,鈦白粉產能已占全球產能的三分之一以上,鈦白粉工業是我國顏料工業中重點支柱產業。
未經表面包覆處理的鈦白粉表面具有光化學活性缺陷,在10~400 nm左右的紫外光照射下,TiO2中的氧離子失去電子變成單個的原子氧,原子氧因具有高活性容易氧化鈦白粉所處的有機體系中的有機物,同時在紫外線的照射下,TiO2容易與吸附在其表面的水和氧氣反應生成含有高化學活性基團的物質,從而與鈦白粉應用介質中的有機物氧化,使鈦白粉應用體系(涂料或塑料)發生變色、粉化以及表層失光等現象。
鈦白粉應用最為廣泛的涂料體系,其耐候性較差的主要原因有:第一,其涂料的樹脂本身受可見光及紫外光的照射易發生有機氧化降解作用。第二,鈦白粉其本質為TiO2,是一種本身具有光化學活性的物質,在紫外線和催化劑的作用下,TiO2中的四價鈦離子被還原為三價鈦離子,產生單原子氧,單原子氧易與涂料中的有機物發生氧化反應,使有機物發生斷鏈,生產其他揮發性或可溶性物質,漆膜遭到破壞,其耐候性和色澤自然也變差。
而經過有機或者無機膜包覆處理的鈦白粉在其表面建立了一層削弱光化學反應的屏蔽層,能削弱紫外線的照射,阻隔鈦白粉顆粒于有機物的碰撞反應,從而改善鈦白粉的耐候性。……